[發明專利]年齡同步化細胞的批量生產

在審

• 申請號: 01103282.0
• 申請日: 2001-01-20
• 公開（公告）號: CN1333337A
• 公開（公告）日: 2002-01-30
• 發明（設計）人: 劉實
• 申請（專利權）人: 劉勝;劉實
• 主分類號: C12N5/00
• 分類號: C12N5/00;C12M3/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明闡述一種方法以收集年齡一致的細胞群體并維持該細胞群體年齡的同步化。

自從1950年以來，已有各種方法被用于獲得“同步化”的細胞群體(見E.Zeuthen著Interscience出版社于1964年在紐約出版的《細胞分裂與生長的同步化》，C.E.Helmstetter?1969年發表在《酶學方法》(Meth.Enzymol.)第1卷327-363頁的論文，以及W.Krek和J.A.DeCaprio1995年發表在《酶學方法》(Meth.Enzymol.)第254卷114-124頁的論文)。這些方法可以歸為選擇同步化和誘導同步化兩大類。

在選擇同步化中，細胞分裂階段中某一理化特征被用作以“細胞周期”(實質為“細胞生殖周期”)為基礎的細胞分離。這些被利用的理化特征可以是細胞本身固有的特征如細胞大小和細胞密度，也可以是人為賦予的特征如摻入到生物質中的帶標記的分子或貼于細胞表面的帶標記的分子。

在誘導同步化中，處于不同發育階段的細胞被停止在或被誘導至某一指定的發育階段：在適當的時候，這些細胞被允許在同一時間進入下一發育階段而開始同步化。常用的阻止或誘導細胞發育的物質通常是那些能干予或促進“細胞周期”(實質為“細胞生殖周期”)的物質。

一種被稱為“子代機器”(Baby?Machine)的細胞同步化裝置已經被開發出來(見C.E.Helmstetter和D.J.Cummings1963年發表在《美國科學院通報》(Proc.Natl.Acad.Sci.USA)第5Q卷767-774頁的論文，C.E.Helmstetter1991年發表在《新生物學》(New?Biol.)第3卷1089-1096頁的論文，和C.E.Helmstetter等1992年發表在《細菌學雜志》(J.Bacteriol.)第174卷3445-3449頁的論文)。通過這一途徑，從結合在濾紙上的細胞釋放下來的子代細胞被收在一起培養生長。雖然希望如此能得到連續培養過程中長期的細胞周期的同步化，可實際上此希望從未被實現過。包括當此方法被用于大腸桿菌和酵母茵的同步化的時候(見C.E.Helmstetter1991年發表在《新生物學》(New?Biol.)第3卷1089-1096頁的論文和C.E.Helmstetter等1992年發表在《細菌學雜志》(J.Bacteriol.)第174卷3445-3449頁的論文)。

一種平板釋放技術已被用于對柄桿茵的同步化(見S.T.Degnen和A.Newton1972年發表在《分子生物學雜志》(J.Mol.Biol.)第64卷671-680頁的論文)。柄桿茵因為分裂成一個游動細胞和一個帶柄桿的組胞而被稱為非對稱細茵。由于柄桿頂端的吸盤具有粘性，帶柄桿的細胞會貼在表分子生物學雜志》(J.Mol.Biol.)第64卷671-680頁的論文)。柄桿茵因為分裂成一個游動細胞和一個帶柄桿的組胞而被稱為非對稱細菌。由于柄桿頂端的吸盤具有粘性，帶柄桿的細胞會貼在表面如培養皿平板之上，并在以后的細胞分裂過程中仍貼在那里。與此相反，游動細胞由于帶有一極端鞭毛而具有動力。一旦從貼在表面的柄桿細胞分離開就可游入液體中。因此，對柄桿茵進行細胞年齡的同步化只需在短期內收集從貼著的柄桿細胞分裂來的游動細胞就可達到。然而，很多研究已反復證明，如對這些年齡同步化的游動細胞繼續培養，細胞周期的同步化從第二個細胞周期開始就會喪失。這是因為，雖然柄桿細胞可在完成第一個細胞周期后就進行下一次的分裂，游動細胞必須先長成柄桿細胞之后才能進入下一個細胞周期。因此，如要達到柄桿菌的連續的細胞周期同步化，必須重復進行密度離心以分開這兩種類型的細胞。這種反復離心過程耗力耗時。因此關于柄桿菌的研究很少延伸到其生命過程的第二個細胞周期。

有一些方法已被發展出來以獲得發芽的老的酵母茵細胞。其中一種方法是利用較大的母細胞和較小的芽細胞之間所存在的大小/密度上的差異而反復進行蔗糖密度梯度的角速度離心以分離大的老細胞與小的年輕細胞(見N.K.Egilmez等1990年發表在《老年生物科學雜志》(J.Gerontol.Biol.Sci.)第45卷B9-B17頁的論文)。另一方法取決于用生物素選擇性地標記年輕的細胞，當這些細胞長老之后利用生物素與被包在磁粒上的抗生物素蛋白的相結合而獲得帶有生物素標記的老細胞(見T.J.Smeal等1996年發表在《細胞》(Cell)第84卷633-642頁的論文)。