拯救你的原代細胞：從識別鉀離子毒性開始

引言

開學以來，陸續收到細胞群（QQ:386500167)里關于細胞凋亡的咨詢，情形很類似，大概原代細胞剛開始培養不錯，但在1-2天內發生大面積凋亡。 今天從鉀離子過高的角度，詳細解釋下導致這種“延遲性"的凋亡，并提供一套完整的排查思路和解決方案，供大家參考！

為什么鉀離子過高會導致“延遲性"大面積凋亡？

原代細胞不像永生化細胞系那樣耐受性強，它們對微環境的變化極其敏感。鉀離子的影響不是像消毒劑那樣瞬間殺滅，而是通過破壞細胞的基本穩態，最終觸發凋亡程序。這個過程需要時間，從而表現為“延遲"。

1. 滲透壓應激的累積效應

高鉀離子意味著高滲透壓。細胞在高滲環境中會持續失水，體積收縮。雖然細胞有短期的容積調節機制，但持續的滲透壓應激會耗盡細胞的能量，并激活應激信號通路，最終走向凋亡。

2. 膜電位去極化與代謝紊亂

細胞外高鉀會持續使膜電位去極化。這就像讓一個電器長期在錯誤的電壓下工作。它會擾亂：

這個過程是漸進性的，當代謝紊亂累積到一定程度，細胞就會啟動程序性死亡。

3. 競爭性抑制的后果顯現

高濃度K?會競爭性抑制細胞對Mg2?（鎂） 和Ca2?（鈣） 的吸收。Mg2?是數百種酶的輔因子，參與所有與ATP相關的反應和DNA復制。這種“隱性饑餓"在細胞嘗試進行第一次分裂或執行復雜功能時（通常在24-48小時后）會變得致命。

總結： 在分離當天，細胞依靠自身儲存的能量和物質尚能維持。但在接下來的24-48小時里，它們在高鉀的脅迫下嘗試貼壁、鋪展和進入細胞周期，這個過程極大地消耗了它們的資源，并放大了離子失衡帶來的毒性效應，最終在第二天“突然"出現大面積凋亡。

當然，原代細胞凋亡通常是多重因素疊加的結果，除了鉀離子，還需進行系統性地排查和后續規劃：

1. 立即排查培養基和試劑

2. 排查分離操作與細胞本身

3. 規劃建議

五、總結

對于原代細胞培養而言，“水"的質量是實驗成功的基石，培養液中鉀離子含量過高會會導致細胞凋亡，必須優先排查相關試劑，同時也不要忽略細胞分離過程和質量本身的影響。