是原代細胞，還是細胞系？看這篇就夠了

在生命科學的實驗室里，研究者們面對的第一個選擇往往不是實驗步驟，而是他們將要合作的“細胞伙伴”。這個看似微小的決定，實則指向不同的科研路徑：一個是直接從生物體內(nèi)提取的“生命原件”——原代細胞，另一個是經(jīng)過實驗室改造的“細胞永動機”——細胞系。

作為研究的核心工具，原代細胞與細胞系究竟有何不同？又該如何根據(jù)研究目標作出選擇？這不僅僅是兩種實驗材料的選擇，更觸及科研的本質(zhì)追求：是無限的便利，還是有限的真實。今天，我們走進武漢云克隆（Cloud-Clone）的原代細胞研究中心，一探究竟。

圖1 原代細胞制備示意圖

生命的原件：原代細胞

原代細胞的旅程始于生命本身，這也是云克隆技術團隊日常工作的核心環(huán)節(jié)之一：技術人員從手術室或動物中心獲取肝臟、肺、心臟或腫瘤等新鮮組織樣本后，并迅速將它們轉(zhuǎn)移到潔凈實驗室，隨即開啟一場精細的“細胞救援”：通過自主優(yōu)化的膠原酶分解組織，經(jīng)純化篩選得到目標原代細胞，最終讓它們在定制培養(yǎng)基中“安家”。

這些細胞從未經(jīng)歷過永生化或無限傳代，保留著最原始的生物學記憶：供體獨特的遺傳背景、細胞間精確的對話方式、以及接近體內(nèi)的功能特性。搏動的心肌細胞、代謝藥物的肝細胞、傳遞信號的神經(jīng)元，它們在培養(yǎng)體系中依然行使著本職功能。

然而，原代細胞這份“真實”是有代價的：它們分裂次數(shù)有限，會逐漸衰老，每一次實驗都需與時間賽跑；不同供體來源的原代細胞略有差異，對研究者的數(shù)據(jù)解讀能力也提出了更高要求。

圖2 云克隆原代細胞分離和制備實驗室

實驗室的傳奇：細胞系

細胞系則是一部關于“進化”與“適應”的傳奇。它們通常起源于某次成功的原代細胞培養(yǎng)，卻通過自發(fā)突變或人工干預突破自然分裂極限，獲得永生。其中最著名的莫過于1951年源自宮頸癌患者Henrietta Lacks的HeLa細胞系，至今仍在全球?qū)嶒炇抑袕V泛使用。

當這些細胞系面臨“Hayflick極限”時，可通過SV40病毒轉(zhuǎn)染等方式實現(xiàn)永生化，成為可以無限增殖的“細胞工廠”。如果說原代細胞是生命的“初代密碼”，細胞系便是實驗室創(chuàng)造的“永生傳奇”。

三大核心差異：遺傳忠誠度、功能完整性與生命軌跡

遺傳忠誠度

原代細胞完整保留供體的遺傳背景與表觀遺傳標記，而自然異質(zhì)性恰恰反映體內(nèi)真實狀態(tài)。原代細胞只有有限的分裂次數(shù)，會在適當時候自然衰老死亡。

而細胞系則在長期培養(yǎng)中發(fā)生基因重編程，趨向均質(zhì)化，并可能積累突變、發(fā)生遺傳漂變，逐漸偏離原始表型，如肝癌細胞系喪失白蛋白合成能力、乳腺癌細胞系失去雌激素受體表達等；遺傳漂變帶來的染色體異常和基因突變，以及高達15%-20%的交叉污染或誤認風險，都可能影響研究結果的可靠性，歷史上就曾出現(xiàn)多個“前列腺癌細胞系”實際被HeLa細胞污染的案例，這也提示細胞系在使用中需注意身份鑒定。

功能完整性

若將細胞比作“工人”，原代細胞是精通專業(yè)技能的老師傅，肝原代細胞擅長藥物代謝，心肌原代細胞精通規(guī)律收縮，神經(jīng)元專于電信號傳導。

細胞系則像經(jīng)過通用培訓的“多能工人”，雖失去部分專業(yè)技能，卻更擅長快速增殖和適應新環(huán)境。在藥物代謝研究中，肝原代細胞保持著完整的細胞色素P450酶系統(tǒng)，能準確預測藥物在人體內(nèi)的代謝途徑，而常用的肝細胞系HepG2中該酶活顯著降低，可能影響毒性評估的準確性。

生命軌跡

原代細胞遵循“分離-適應擴展-功能黃金期-衰老-死亡”的完整生命周期，每個階段的原代細胞都具有研究價值。

細胞系則進入“永生化轉(zhuǎn)變-無限增殖-周期性傳代”的軌跡無限延續(xù)，為大規(guī)模實驗提供便利，但也失去了生命周期的研究維度。

如何選擇：匹配研究目標是關鍵

傾向選擇原代細胞：臨床前毒理評估、個體化藥物敏感性測試、疾病特異性模型構建等貼近臨床轉(zhuǎn)化的研究。

傾向選擇細胞系：探索性研究、技術開發(fā)、大規(guī)模化合物篩選、實驗技能培訓等對通量和成本敏感的場景。

如今，許多實驗室采用“混合策略”：先用細胞系快速驗證機制，再用原代細胞確認生物相關性，最后用患者來源原代細胞評估轉(zhuǎn)化潛力，在效率與真實性之間取得平衡。

圖3 云克隆原代細胞展示

獲取途徑

研究人員要獲取原代細胞通常只能自己摸索和學習對應的分離技術和培養(yǎng)方法，往往耗時、耗力；而另一種獲取途徑就是商業(yè)化采購，因為原代細胞來自生物體，分離所需技術高，培養(yǎng)涉及特定的生長因子，最重要的是不能無限傳代，就注定了它身價昂貴，它的價格包括生物體、技術成本、特殊培養(yǎng)基等。有研究者反映為了節(jié)省經(jīng)費，購買了廉價的原代細胞導致實驗結果異常，最后反查發(fā)現(xiàn)原來所用的“原代細胞”居然是相似的細胞系，結果導致浪費了一年多的寶貴時間。

研究人員獲取細胞系則相對容易得多，可以通過ATCC、國家細胞庫等官方渠道以極低的價格獲取；還可以通過實驗交流，從其他研究人員處友情獲贈。因為細胞系作為無限增殖的“細胞工廠”，其成本基本等同于培養(yǎng)基費用。

云克隆：深耕原代細胞，支撐科研創(chuàng)新

在原代細胞研發(fā)與制備領域，武漢云克隆已積累近二十年經(jīng)驗，依托GMP級原代細胞制備平臺與專業(yè)技術團隊，公司構建了涵蓋540多種動物種屬（包括大、小鼠、兔、犬、貓、山羊、豚鼠等）的原代細胞產(chǎn)品體系，產(chǎn)品覆蓋消化、循環(huán)、神經(jīng)等多個系統(tǒng)的組織特異性原代細胞，種類數(shù)量位居全球前列。

除了提供高質(zhì)量的原代細胞產(chǎn)品，云克隆還打造了從實驗設計、原代細胞選型、培養(yǎng)操作到數(shù)據(jù)解讀的全鏈條技術支持服務。更值得一提的是，武漢云克隆是國內(nèi)少數(shù)具備原代細胞出口資質(zhì)的企業(yè)，產(chǎn)品已服務全球數(shù)十個國家的科研工作者，助力疾病機制解析、藥物篩選與治療策略開發(fā)。

結語

原代細胞與細胞系，如同科研道路上的兩種不同伙伴：一個貼近生命真實，一個提供實驗便利。在選擇時，回歸研究本質(zhì)問題——你要的究竟是接近體內(nèi)的真實反饋，還是穩(wěn)定可復制的實驗條件？

武漢云克隆將繼續(xù)專注于原代細胞技術的優(yōu)化與創(chuàng)新，為全球科研突破提供更可靠、更貼近生理的細胞模型，在生命科學探索之路上，成為研究者值得信賴的“細胞伙伴”。