一叶知秋 | HMC3 细胞培养要点与基因敲除挑战全解析

2025-03-24

1. 细胞背景

HMC3细胞(Human Microglia Clone 3)是通过SV40永生化人胎儿大脑原代小胶质细胞培养物建立的,转染的人小胶质细胞保留了原代小胶质细胞的特性。HMC3细胞是可以无限期生长的同质细胞群,是小胶质细胞功能生化分析的一个便捷模型,可用于研究小胶质细胞中各种转染基因的表达调控。
小胶质细胞在生理条件下处于相对静止的状态M0,发挥“免疫监视”作用。在病理状态下,会迅速激活并伴随转录适应性功能变化,成为 M1和M2两种表型的极化状态,M1表型起到促进炎症发展的作用,M2表型起到抑制炎症的作用。小胶质细胞极化在在神经退行性疾病、视网膜缺血再灌注损伤、创伤性脑损伤等多种疾病中均发挥了关键作用,深入研究其作用机制和调控方法,有望为疾病的治疗提供新的靶点和策略。本文将从培养技巧与基因敲除难点两大方向展开,助您高效开展实验!
2. 细胞描述 

物种:人 

组织:脑

细胞形态:贴壁生长,巨噬细胞样

细胞倍增时间:~24-48 hours

 

培养条件  

完全培养基成分:MEM+10% FBS+1%P/S
培养环境:37℃、5%CO2
传代比例:1:2~1:3
传代频次:2~3 天传代一次

 

细胞形态图片

图1 HMC3细胞ATCC参考正常形态图

3.HMC3细胞培养要点

3.1 细胞如何传代?

该细胞贴壁弱,消化时间短,注意控制消化时间。第一次对该细胞进行消化时要摸索最佳时间。弃去培养上清,用不含钙、镁离子的PBS润洗细胞1-2次。加1 mL消化液(0.25%Trypsin-0.02% EDTA)于培养瓶中,使消化液浸润所有细胞,将培养瓶置于37℃培养箱中消化3 -5min(视细胞消化情况而定),然后在显微镜下观察细胞消化情况,若细胞大部分变圆并脱落,迅速拿回操作台,轻敲几下培养瓶后加2-3ml完全培养基终止消化。轻轻打匀后装入无菌离心管中,1000 rpm离心5 min,弃去上清液,补加1-2 mL培养液后吹匀。将细胞悬液按1:2比例分到新的含8 mL培养基的新皿中或者瓶中,置于培养箱中培养。

 

图2 建议细胞密度80%左右传代

 

3.2 细胞碎片多如何处理?

细胞培养时可能会出现少量黑点,属于正常现象。当细胞状态比较差时,细胞表面会出现较多黑点。此时可以通过每天清洗细胞并换液来调整细胞状态,换液时可适当提高血清比例至15%-20%,同时要保证细胞密度较高,HMC3细胞具有密度依赖性,当细胞密度在50%左右时细胞生长速度最快且状态维持较好,故传代比例控制在1:2-1:3左右最佳。

图3 细胞内的正常小黑点(圆圈显示)

4.HMC3细胞基因敲除示例

CRISPR基因敲除基于非同源重组修复(NHEJ),是指细胞内的相关蛋白直接将断裂的DNA两端重新连起来,随机引入或缺失一定数量的碱基。

HMC3细胞由于倍增时间长及细胞膜通透性差等特性导致编辑难度增加。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,显著提高了难编辑细胞基因敲除的效率和准确性。

HMC3细胞基因敲除示例: