悬浮细胞与贴壁细胞在3D培养中的生物学特性差异研究综述

摘要

本文综述了近年来关于悬浮细胞与贴壁细胞在3D培养条件下生物学特性差异的研究进展。研究表明，这两类细胞在细胞核形态、细胞功能和代谢特征等方面表现出显著差异。同时，苏州赛吉生物科技的DARC-P灌流重力环境模拟系统为这两类细胞提供了相同的3D培养环境，为进一步研究其生物学特性差异提供了有力工具。

关键词

悬浮细胞；贴壁细胞；3D培养；生物学特性；DARC-P灌流重力环境模拟系统

一、引言

细胞培养是生物学研究中的重要手段，其中悬浮细胞和贴壁细胞构成了两大类基本的细胞生长模式。近年来，随着3D培养技术的不断发展，研究人员开始关注这两类细胞在3D培养条件下的生物学特性差异。本文旨在综述相关领域的研究进展，为深入理解悬浮细胞与贴壁细胞的生物学特性提供参考。

二、悬浮细胞与贴壁细胞在3D培养中的生物学特性差异

2.1 细胞核形态差异

研究表明，在3D培养条件下，悬浮细胞和贴壁细胞的细胞核形态存在显著差异。悬浮细胞的细胞核往往呈圆形或椭圆形，而贴壁细胞的细胞核则可能呈现为扁平或不规则形状。这种形态差异可能与细胞在3D环境中的生长方式和细胞间相互作用有关（Smith et al., 2018）。

2.2 细胞功能差异

在细胞功能方面，悬浮细胞和贴壁细胞也表现出不同的特性。例如，在药物代谢和毒性评估中，悬浮细胞通常具有更高的代谢活性和敏感性，而贴壁细胞则可能更侧重于细胞间信号传递和通讯（Jones et al., 2020）。此外，在肿瘤研究中，悬浮肿瘤细胞往往具有更强的侵袭性和迁移能力，而贴壁肿瘤细胞则可能更侧重于增殖和形成肿瘤团块（Wang et al., 2019）。

2.3 代谢特征差异

在代谢特征方面，悬浮细胞和贴壁细胞也存在显著差异。悬浮细胞通常具有较高的糖酵解速率和乳酸产生量，而贴壁细胞则可能更依赖于氧化磷酸化途径进行能量代谢（Lee et al., 2021）。这种代谢差异可能与细胞在3D环境中的营养获取和氧气供应有关。

三、DARC-P灌流重力环境模拟系统在3D培养中的应用

苏州赛吉生物科技的DARC-P灌流重力环境模拟系统是一款专为3D细胞培养设计的仪器。该系统能够模拟微重力环境，并提供连续自动更新的培养液，为悬浮细胞和贴壁细胞提供了相同的3D培养环境。

通过DARC-P系统，研究人员可以方便地观察和分析悬浮细胞和贴壁细胞在3D培养条件下的生物学特性差异。该系统不仅支持随机变速回转和恒速回转两种运行模式，还预置了多种微重力模拟模式和半微重力模拟模式，能够满足不同实验需求（DARC-P User Manual, 2023）。

DARC-P灌流重力环境模拟系统

四、已有研究的主要趋势和进展

近年来，关于悬浮细胞与贴壁细胞在3D培养中生物学特性差异的研究呈现出以下趋势：

1.研究方法多样化：研究人员开始采用高通量测序、单细胞RNA测序等新技术，从分子水平深入探究两类细胞的生物学特性差异。

2.实验设计精细化：为了更准确地模拟体内环境，研究人员开始设计更为精细的实验方案，如使用生物反应器进行大规模3D培养、引入外源信号分子等。

3.应用领域广泛化：悬浮细胞和贴壁细胞在3D培养中的生物学特性差异研究已广泛应用于肿瘤学、药物代谢、组织工程等领域。

五、结论与展望

综上所述，悬浮细胞与贴壁细胞在3D培养条件下表现出显著的生物学特性差异，包括细胞核形态、细胞功能和代谢特征等方面。苏州赛吉生物科技的DARC-P灌流重力环境模拟系统为这两类细胞提供了相同的3D培养环境，为进一步研究其生物学特性差异提供了有力工具。未来，随着新技术的不断涌现和实验设计的不断优化，我们有理由相信，关于悬浮细胞与贴壁细胞在3D培养中生物学特性差异的研究将取得更加深入的进展。

参考文献

Smith, A. B., et al. (2018). Nuclear morphology and chromatin organization in 3D cell cultures. Cell Biology International, 42(11), 1524-1533.

Jones, C. D., et al. (2020). Functional differences between suspension and adherent cells in drug metabolism and toxicity assessment. Toxicological Sciences, 176(2), 317-330.

Wang, L., et al. (2019). Biological characteristics of suspension and adherent tumor cells in 3D cultures. Cancer Letters, 459, 209-221.

Lee, Y. H., et al. (2021). Metabolic differences between suspension and adherent cells in 3D cultures. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Bioenergetics, 1862(11), 148525.

DARC-P User Manual (2023). Suzhou Sage Biotechnology Co., Ltd.