公司新闻

行业新闻

视频中心

一叶知秋 | iBMDM 细胞基因编辑指南：解锁免疫研究的巨噬细胞利器！

2025-09-08

1. 细胞背景
永生化骨髓来源巨噬细胞（iBMDM）因其稳定的细胞特性、易于培养和遗传操作，成为免疫学、感染生物学和肿瘤微环境研究的理想模型。想要在iBMDM中高效实现基因编辑却面临诸多挑战？本文为您详细解析iBMDM细胞的基因编辑策略，从技术方案到应用案例，助您攻克巨噬细胞基因编辑难关！
2. 细胞描述
物种：小鼠 
组织：巨噬细胞
细胞形态：贴壁细胞
细胞倍增时间：~22-24 hours
培养条件  
完全培养基成分：专用培养基
培养环境：37℃、5%CO2
传代比例：1：3~1：4
传代频次：2~3 天传代一次
细胞形态图片

 图1 IBMDM细胞参考正常形态图

细胞特点
  • 永生化特性：表达SV40大T抗原，可无限增殖
  • 巨噬细胞功能：保留吞噬功能、细胞因子分泌和抗原呈递能力
  • 遗传稳定性：保持二倍体核型，适合长期研究
不可替代的研究价值
  • 天然免疫信号通路研究（TLR、cGAS-STING等）
  • 病原体-宿主相互作用研究（细菌、病毒感染模型）
  • 肿瘤相关巨噬细胞（TAM）功能解析
  • 药物筛选和免疫调节剂开发
3. 常见问题
3.1 细胞状态不佳：增殖缓慢或形态改变
可能原因及解决方案： 
(1)血清质量差  
a、使用优质胎牛血清（推荐HyClone或Gibco品牌），批号需预先测试。  

b、血清浓度建议10%-15%，低于10%可能导致生长缓慢。  

(2)M-CSF活性不足 
a、补充重组M-CSF（20-40 ng/mL），每2-3天半换液一次。  

b、避免反复冻融细胞因子，分装后-80℃保存。  

 

(3)支原体污染  

定期检测（如PCR或Hoechst染色），使用Plasmocin™（5 μg/mL）处理2周。 

 

3.2 细胞分化异常：失去巨噬细胞特征  
表现：CD11b表达下降、吞噬功能减弱。 
可能原因及解决方案： 
(1)传代过度
a、控制传代次数（<20代），高代次细胞可能失去功能。 

b、冻存低代次细胞备用（液氮保存）。

 

(2)培养条件不适
a、使用RPMI-1640或DMEM高糖培养基，添加10% FBS + 1% GlutaMAX。 

b、避免频繁换液（每2-3天换液一次即可）。 

 

3.3 细胞贴壁性差：成片脱落或悬浮
可能原因及解决方案：  
(1)消化过度  
a、用低浓度胰酶（0.05% EDTA-胰酶）消化2-3分钟，室温即可。 

b、终止消化后轻柔吹打（避免反复吹吸）。 

 

(2)培养器皿未包被

使用细胞培养级器皿，无需包被（iBMDM贴壁能力较强）。 

 

3.4 污染问题：细菌或真菌污染
预防与处理： 
(1)严格无菌操作  
a、在超净台内操作，定期消毒台面。  

b、使用抗生素（1%青霉素-链霉素）。

 

(2)污染处理
a、轻度污染：加倍抗生素浓度+频繁换液。  

b、严重污染：直接丢弃，重新复苏细胞。  

 

3.5 功能实验失败：吞噬或极化异常
优化方案： 
(1)激活状态维持  
M1极化：100 ng/mL LPS + 20 ng/mL IFN-γ刺激24小时。  
M2极化：20 ng/mL IL-4刺激48小时。  
(2)功能验证
吞噬实验：使用pHrodo™标记大肠杆菌生物颗粒。  
细胞因子检测：ELISA检测TNF-α、IL-6（LPS刺激后6小时）。  
3.6 冻存与复苏问题  
最佳实践： 
(1)冻存液配方：90% FBS + 10% DMSO，程序降温后液氮保存。  
(2)复苏技巧：快速解冻（37℃水浴1分钟内），离心去除DMSO后重悬。  

4. IBMDM细胞基因敲除示例

iBMDM基因编辑三大技术挑战与解决方案
(1) 转染效率优化策略
电转参数优化：
  • 设备：Neon Transfection System
  • 参数：1350V, 20ms, 2 pulses（效率>70%）
  • 缓冲液：Buffer R + 5% FBS
病毒转导增强：
  • 使用高滴度慢病毒（>1×10^8 TU/mL）
  • 添加4μg/mL polybrene + 离心感染（2000g, 60min, 32℃）
(2) CRISPR编辑方案比较
编辑类型
推荐工具
效率范围
适用场景
基因敲除
Cas9 RNP
60-80%
信号通路研究
基因激活
dCas9-VPR
40-60% 
极化状态调控
点突变
Base Editor
30-50% 
功能域研究
(3)单克隆筛选策略
流式分选方案：
  • 用CD11b+标记筛选巨噬细胞，96孔板单细胞接种
培养优化：
  • 添加20ng/mL M-CSF维持细胞状态， 使用RPMI-1640 + 10% FBS + 1%青霉素/链霉素
5. 避坑指南：iBMDM编辑常见问题
细胞状态不佳：定期检测支原体，使用低代次细胞（<20代）。
编辑效率低下：RNP电转 + 单克隆分选。
功能丧失，挽救措施：添加M-CSF维持细胞活力。
脱靶效应，验证方案：全基因组测序验证。
粒曼生物团队精心钻研，优化方法，最终采用独特的靶向早期外显子多个sgRNA 的策略，结合RNP的递送方式，显著提高了免疫细胞基因编辑的效率和准确性。iBMDM细胞作为巨噬细胞研究的经典模型，其基因编辑技术的突破极大地推动了免疫学和感染生物学研究。掌握这些核心技巧，将助您在天然免疫研究领域取得突破性进展！
RAW264.7细胞基因敲除示例：
序号
项目类型
细胞名称
基因名称
实验方法
多克隆KO效率
单克隆阳性率
1
基因敲除
IBMDM
HAVCR2
RNP
70%
100%
2
基因敲除
IBMDM
RAB26
RNP
95%
100%
3
基因敲除
IBMDM
RAB32
RNP
90%
100%
 
参考文献
[1] Nature Immunology (2023). CRISPR screening in iBMDM reveals novel immune regulators
[2] Cell Host & Microbe (2022). MyD88 knockout iBMDM model for bacterial infection
[3] Science Immunology (2021). Epigenetic editing in macrophages

上一页：

服务指南 | 粒曼高通量基因敲除细胞系（池）构建服务及案例分享【更新版】

下一页：

市场会议 | 粒曼生物诚邀您共赴CLSC科研工具经销商招商会（上海站）

2025 /

09-08

所属分类：

公司新闻