原代细胞培养中的分化：细胞身份的迷失

首先，是研究者主动引导的“定向分化”。

这是研究者主动在培养基中添加特定诱导因子，引导细胞走向特定谱系的过程，主要用于干细胞研究。其在特定诱导条件下可分化为成骨细胞、软骨细胞和脂肪细胞（三系分化）。这是构建疾病模型、验证干细胞身份、进行组织工程修复的核心技术。

尚恩生产的干细胞和三系分化培养基可有效支持这一过程：

左：兔原代骨髓间充质干细胞-100X        

右：成软骨分化诱导培养后，阿新蓝染色

左：成脂分化诱导培养后，油红 O 染色      

右：成骨分化诱导培养后，茜素红染色

与上述主动诱导相反，另一种常见现象是细胞在没有外界干预下的“自发性分化”。

与主动诱导相反，很多原代细胞在脱离体内复杂的微环境后，会自发改变其分化状态。例如骨骼肌细胞可能形成肌管、角质形成细胞出现角质化、神经干细胞形成球状结构。

这种现象通常意味着细胞正在走向衰老或功能单一化，不再适合作为种子细胞进行扩增。尚恩的大鼠原代骨骼肌细胞、小鼠原代角质形成细胞等在培养中能更好地保持未分化状态，而友商产品则容易出现过早分化。

左：尚恩-大鼠原代骨骼肌细胞-P3-未肌管化        

右：友商-大鼠原代骨骼肌细胞-P3-肌管化

左：尚恩-小鼠原代角质形成细胞-P2-未角质化      

右：友商-小鼠原代角质形成细胞-P2-角质化

左：尚恩-小鼠原代神经干细胞-未特化-12h        

右：尚恩-小鼠原代神经干细胞-成球化-48h

除了这种自发倾向，还存在另一种截然不同的情况：细胞走向了分化的终点。

某些高度分化的细胞（如神经元、心肌细胞、肝细胞）一旦在体外达到完全分化状态，就会退出细胞周期，不再分裂。这意味着这类细胞在培养中无法扩增——种下去多少个，最后就只能用多少个，甚至因老化而越来越少。例如，原代神经元培养追求的是神经元的成熟度和网络形成，而非数量增加。

左：尚恩-大鼠原代皮层神经元细胞-未成熟-48h      

右：尚恩-大鼠原代皮层神经元细胞-成熟-96h  

面对这些或主动、或被动的分化现象，我们不禁要问：究竟是什么力量在背后操控着细胞的命运？答案就在于我们提供的培养环境。

面对这些或主动或被动的分化现象，细胞的命运很大程度上取决于我们提供的培养环境：

细胞外基质：分化状态的细胞需要合适的包被条件。例如，肝细胞在塑料皿上很快去分化，但在胶原凝胶之间培养，可维持肝细胞极性，保持分泌功能达数周。

可溶性因子：培养基中需要含有维持分化必需的激素和细胞因子。如培养甲状腺细胞需要TSH来维持其摄取碘的能力。

细胞间接触：许多上皮细胞、肝细胞需要相互连接形成紧密连接，才能维持分化状态。种得太稀，细胞孤立无援，就会去分化。

物理环境：硬度、氧气浓度等至关重要。模拟体内低氧环境有助于维持干细胞的多能性或原代细胞的分化状态，防止氧化应激损伤。

综上所述，原代细胞培养的本质，是一场与"去分化"趋势的持续斗争。如果你需要的是有功能的成熟细胞，任务就是通过优化培养条件来维持那珍贵且脆弱的分化状态；如果你需要的是未分化的细胞，即使是原代干细胞，随着传代次数增加，其干性也会逐渐减弱。

正因如此，尚恩发货的原代细胞均为新鲜组织或器官现提取、更早期代数的产品，配合优化过的专用培养基，能更好地维持细胞特性，提高培养和分化实验的成功率。