细胞株和细胞系的区别与定义解析

细胞株与细胞系的区别与定义解析

在细胞生物学与医学研究中，“细胞株”与“细胞系”是两个高频术语，但许多初学者容易混淆两者的概念。本文将以通俗易懂的方式解析两者的定义、区别及实际应用场景。

细胞系（Cell Line）：从“混合群体”到“永生大军”

定义：细胞系是指从原代培养物（直接从生物体分离的细胞）首次传代成功后，能够在体外长期增殖的细胞群体。例如著名的HeLa细胞系，源于一位宫颈癌患者的肿瘤组织，自1951年分离后已连续传代超7万次。

核心特征：

1. 异质性：细胞系中的细胞可能存在遗传或功能差异（如不同亚群）。

2. 永生性：多数细胞系通过基因突变或病毒感染（如SV40病毒）获得无限增殖能力。

3. 应用场景：常用于基础研究、药物筛选或毒性测试，如肝癌细胞系HepG2用于代谢实验。

细胞株（Cell Strain）：精准筛选的“克隆战士”

定义：细胞株是通过单细胞克隆、基因编辑或特定筛选手段（如耐药性标记）从细胞系或原代细胞中分离出的纯化亚群。例如，科学家可能从HeLa细胞系中筛选出表达荧光蛋白的HeLa-GFP细胞株。

核心特征：

1. 同质性：细胞株遗传背景高度一致，功能特性稳定。

2. 功能特异性：通常携带特定标记（如基因突变、报告基因）或功能（如分泌特定蛋白）。

3. 应用场景：用于机制研究（如基因敲除株）、生物制药（如CHO细胞株生产抗体）或标准化实验（如质量控制参照株）。

关键区别：从“粗放生长”到“精确定制”

1. 来源差异：

细胞系源于原代培养物的初步传代，而细胞株需对细胞系或原代细胞进行二次筛选。

2. 遗传一致性：

细胞系可能存在亚群异质性，细胞株则通过克隆化确保均一性。

3. 应用目的：

细胞系用于广谱研究，细胞株服务于定向需求（如特定基因功能验证）。

权威定义与行业共识

国际细胞培养学会（ISCC）及美国典型培养物保藏中心（ATCC）明确区分二者：

细胞系（ATCC编号如CCL-2）无需单克隆来源，只需证明可传代；

细胞株（ATCC编号如CRL-3216）需提供克隆化或筛选证据，如有限稀释法记录。

在论文撰写或实验报告中，误用“细胞株”与“细胞系”可能被审稿人质疑严谨性。例如，《自然》期刊要求作者在方法部分明确描述所用细胞类型是否为克隆化株。

选择依据取决于实验需求

若需低成本、快速获取细胞，优先选择细胞系；

若实验要求高重复性或特定功能，必须使用细胞株。

理解这一区别，不仅能提升实验设计的科学性，更是科研沟通规范性的体现。