王尧主任医师
东南大学附属中大医院 内分泌科
细胞冻存是将生物细胞保存在极低温度下,以便长期保存的一种方法。通常,细胞在-80摄氏度或液氮(约-196摄氏度)条件下进行冻存。在这种低温环境中,细胞内的生化反应几乎完全停止,从而有效地减缓细胞老化,避免由于代谢活动导致的损伤。冻存后的细胞实际上并不会出现代谢增加的情况,而是进入一种休眠状态。
在常温下,细胞需要通过代谢活动来维持其生长、繁殖及功能。但是,当细胞被冻存时,其代谢速率急剧下降。研究表明,在-196摄氏度的液氮中,细胞的代谢活动可减少至正常水平的0.01%以下。这种显著的代谢抑制有助于保护细胞的完整性和功能。由于代谢活动的停止,细胞在冻存期间不会发生代谢产物累积的问题,同时也能避免由于活性氧等代谢副产物引起的细胞损伤。
为确保细胞在冻存过程中不受损害,常采用特殊的冷冻保存技术。这些技术包括使用抗冻保护剂(如二甲基亚砜DMSO)、控制降温速率以及适当的复苏处理方式。使用抗冻保护剂可以防止细胞内冰晶形成对细胞膜的机械损伤;控制降温速率则有助于细胞逐渐适应低温环境,避免快速降温导致的热应激。而在复苏过程中,通过缓慢加热使细胞逐步恢复到常温,并迅速去除抗冻保护剂,可以帮助细胞重启代谢活动并恢复正常功能。
虽然细胞冻存后不会导致代谢增加,但需注意在复苏过程中可能出现的代谢变化。当细胞从低温环境逐渐回升到常温时,代谢活动重新启动,可能出现短暂的代谢波动。一些情况下,由于复苏过程中的应激反应,代谢速率还可能暂时高于平常水平。但这种现象是短暂且可控的,不会对细胞的长期健康产生重大影响。在实施细胞冻存和复苏操作时,应严格遵循科学的操作规范,以确保细胞的存活率和功能性。
