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為何細胞總是老化？
發布時間： 2021-10-19 點擊次數： 1555次常有用戶提到細胞狀態不好，
比如：細胞不再透亮，內部有很多細碎的小黑點，細胞形態異常，培養液變黃……
這時，除了考慮細菌污染的問題，細胞老化也不容忽視~
何為細胞老化？
1882年，德國生物學家Weismann曾大膽預測“在細胞水平存在老化現象"。他推測：機體的壽命限制受控于體細胞的分裂能力；在遺傳進化中，不同物種的體細胞獲得了不同分裂的潛能，從而決定了不同物種的壽命長短。
20世紀50年代，Swin和他的同事利用原代細胞體外培養試驗證明了來源于不同物種的纖維細胞均不具備無限分裂的潛能。取得突破性進展的還是Hayflick和Moorhead，他們做了更系統更細致的觀察和描述，他們對25株人成纖維細胞進行原代培養，在這個過程中發現，經過約50次傳代之后，所有細胞出現功能退化，并且喪失分裂能力的現象。此后人們將這一現象稱之為“Hayflick極限"或者自發性老化。之后也有事實證明，細胞老化并不是體外培養所導致，細胞在體內也會隨著年齡的增長，逐步走向老化。
細胞老化的基本特征？ 細胞周期阻滯 長期的細胞周期阻滯是老化細胞的基本特征，也是體外鑒定細胞老化*的指標。為了檢查細胞是否躍出了細胞周期，人們通常檢測增殖指示分子Ki-67的表達豐度；或者通過將與胸腺嘧啶相似的溴脫氧尿嘧啶（Bromodeoxyuridine，BrdU）摻入到細胞培養基中，觀察是否有新的DNA合成。細胞老化主要表現為G1期阻滯，個別情況下也可伴隨G2/M期周期阻滯，或直接由G2/M期阻滯誘發形成。
細胞形態改變 雖然由于細胞周期的中斷和DNA復制的停止，老化細胞內的DNA含量與正常細胞類似，但 RNA與蛋白質豐度均比正常細胞要明顯升高。這是因為，盡管細胞進入老化階段后蛋白質的整體合成速率降低，但是蛋白質的降解體系受到更加明顯的抑制，導致蛋白質在細胞內持續堆積。
無論是原代細胞或是細胞株，在細胞培養過程中細胞老化現象是存在且常見的，但卻容易被操作人員忽略，老化的細胞會出現的特征包括：細胞增殖變慢、細胞核體積異常及多核（4-8核）、表面分泌物增多、細胞體積增大、細胞扁平、細胞質中出現空泡等現象。
總結如下 SUMMARY 細胞老化最開始的現象通常為細胞內部會出現空泡（可能是凋亡小體），也可能會出現黑點，大多沿細胞周邊排布，內部中間也可能會顯現一些，但相對周邊較少；
老化的細胞會出現細胞體積增大，胞質濃縮，胞膜起泡，皺縮等現象；
老化以后的細胞會出現立體感慢慢消失，開始成扁平狀，細胞與細胞之間的間隔減小或混在一起；
細胞折光性變差，鏡下可見細胞“變薄"，做轉染實驗時，細胞死亡率會較高，但培養液不會發生迅速變黃的現象，仍清亮。（如果是細菌污染的話，一般會出現培養液的迅速變黃，混濁，鏡下可見大量繁殖的細菌；若是支原體污染的話，細胞也會失去正常形態，也有細胞會死亡）；
細胞的貼壁性減弱，開始有細胞漂浮在培養液中；
老化的細胞表面分泌物會增多，細胞表面的純凈度越來越低；
分裂的細胞數量明顯的減少，同時細胞的增殖速度也會大大下降；
細胞開始長角分化。
如下圖：
圖1. HEK293細胞
圖2. MSC細胞
圖1 實心箭頭指示的是發生細胞老化的HEK293細胞，SA-β-gal染色陽性，而空心箭頭指的是未發生老化的細胞。
圖2 被染上藍色的是發生老化的MSC細胞, 未被染色的是未發生老化的細胞。
由圖片可以看出老化細胞體積增大、細胞扁平。
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