細胞分選方法概述

1    細胞分選方法概述

細胞學研究中一個很重要的課題就是細胞的分離純化，尤其是需要對某種特定的細胞進行功能研究，如對細胞培養上清液通過ELISA分析檢測細胞因子、細胞共培養檢測細胞功能等，都需要得到高純度的目的細胞。因此，高效地分離所需要的目的細胞是進行細胞功能研究的先決條件。

細胞分選（cell sorting）是指根據細胞所具有的特性把某種特定的細胞亞群從混合的細胞樣品中分離出來的一種技術，它是對某一特定細胞進行生化分析和功能分析的前提和基礎。常用的細胞分選方法主要有兩大類：一類是基于細胞物理性質的密度梯度離心法（Density gradient centrifugation），另一類是基于免疫識別特性的方法，包括熒光激活細胞分選方法（Fluorescence-activated cell sorting，FACS）和磁性激活細胞分選法（Magnetic-activated cell separation，MACS）。

密度梯度離心法是基于不同的細胞群之間存在沉降系數差異的原理建立起來的，在一定的離心力的作用下，不同種類的細胞會以各自不同的速度沉降，在密度梯度不同的區域上會形成區帶。這種方法簡單易行，但此種方法分離所得到的細胞純度較低，且細胞表面的標志不明確，特異性較差，目前使用較少。

流式細胞術（Flow Cytometry，FCM）是20世紀60年代后期發展起來的一種利用流式細胞儀（Flow cytometer）進行快速定量分析細胞亞群的物理化學特性，根據這些物理化學特性精確分選細胞的新技術，FCM主要包括流式分析和流式分選兩部分。FACS最初于1972年提出，是指熒光驅動的細胞分選新技術，即利用分選型流式細胞儀分選標記有熒光素偶聯抗體的細胞樣品，通過熒光系統區分目的細胞和非目的細胞。流式細胞儀通過接受激光照射后液流內細胞的散射光信號和熒光信號反映細胞的物理化學特性，如細胞的大小、顆粒度以及抗原分子的表達情況等，目前已被廣泛應用于生命科學及其相關領域的基礎研究。流式細胞分選被認為是細胞分選的“金標準"，它分選所得的細胞純度高、回收率高、且操作環境為全封閉型，不易被污染。但是，該方法所需設備比較昂貴，耗時，且需要高水平的技術支持以及專業的操作人員；且該方法在一段時間內只能分選一個細胞樣品，若試驗需要從不同的樣品中分選目的細胞時這種方法不可行；同時，由于FACS對細胞刺激較大，因此對分選出的細胞活性有較大影響。

磁性細胞分選（MACS）是20世紀70年代發展起來的，是用結合有抗體的免疫磁珠與樣品細胞進行孵育，表達有相應抗原的細胞就會特異性的結合在包被有抗體的免疫磁性微粒上，當體系緩慢的經過磁場時，帶有磁珠的細胞就會滯留在磁鐵上，而非目的細胞由于未結合磁珠仍存在與混合細胞懸液中，從而達到分離純化細胞的目的。MACS法是一種相對高效簡便的細胞分選方法，所需設備簡單，只需一塊專用磁鐵即可進行分選，操作較為簡單，對操作人員的技術要求也不高，一般實驗室都可進行磁性分選。磁性分選只是讓細胞處于一個低磁場中，基本可以忽略對細胞的影響，分離得到的細胞具有較高的復蘇率及細胞活性，對于下游應用影響較小，在保持細胞活性方面優于流式分選。磁性分選因其高靈敏度、高純度、易操作、對目的細胞刺激較小等特性成為了細胞分選的方法，具有潛在的應用前景。

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