细胞储存10年、20年，长期低温冻存复苏后的活性如何？

细胞储存10年、20年，长期低温冻存复苏后的活性如何？

在科学研究和实践中，人们常常通过将细胞冷冻在-196℃的液氮里，可以有效地减缓细胞活动和代谢速率，从而延长细胞的存活时间。

-196℃的故事：从冻存精子的历史说起

或许您未曾了解，液氮储存技术与我们的羁绊早在上个世纪就已开始了，甚至更早......

据报道，悉尼大学的研究者，解冻了一批羊的精液，这些精液从1968年起就一直保存在-196℃的液氮里，已有50年。他们在显微镜下观测了这些精子的活动能力、存活率及DNA完整性等特征；随后，用这批精液对56只母羊进行人工授精，最终有34只母羊成功受孕，出生率达61%。

这批精液来自四只公羊。它们出生于1959年到1965年之间，早已不在羊世，却在几十年后又拥有了后代。

“这清晰地说明了长期冷冻储存精子的可行性。实验结果表明，即使精子被冷藏于液态氮中长达50年之久，精子的繁殖能力不会衰退，”研究带头人Simon de Graaf说。

-196℃液氮为生命按下暂停键

氮气具备优秀冷却剂的特质，它无色无味，性质非常不活泼，基本不会对被冻存物体的化学性质产生影响。

低温之于细胞，可能是一把双刃剑。虽然-196℃能将其长期冻存，但想让细胞安然横跨200度的温差可不是一件简单的事。

在-196℃液氮环境中，连微生物也无法生存

所以为求一个“刚刚好”，实验室里一般都会采取梯度降温法，如按照4℃、-20℃、 -80℃、-196℃（液氮）的顺序逐级给细胞降温，让细胞有足够的时间（部分实验会让细胞在-80℃维持1-2天再继续降温）去适应温度，减少冻存过程对细胞造成的损伤。

自温度降至-120℃开始，细胞内部便不会发生热依赖性代谢过程了，当温度来到-196℃，此时细胞内能极小，分子运动趋近于停止，就像细胞内的时间被按下了“暂停键”，生命活动也被冻结。所以，排除其他外部因素，在-196℃的环境里，理论上细胞是可以实现“永生”的。

细胞长期冻存复苏后的活性如何？

低温冻存是个漫长的过程，细胞需扛住慢冻、速融里一波又一波的“难关”，历经千帆后，细胞能否保持高质量就成了最大的“谜”。下面我们来看看研究者的发现吧。

2018，国际期刊《Journal of Immunotherapy》上一篇文章比较了短期冻存（＜1年）及长期冻存（1-10年）下NK细胞的功能差异，结果发现冻存时间长短并不会影响NK细胞的扩增及抗肿瘤功能，它们在对抗乳腺癌细胞的表现上没有差异。

长期冻存的NK细胞依旧能产生促炎细胞因子、干扰素-γ 和肿瘤坏死因子-α，显示出有效的抗肿瘤功能。

2009年，我国研究者探索低温保存20年骨髓干细胞后细胞活力影响，结果表明冻存20 年以上的干细胞仍可维持其原有的体外增殖、分化、扩增和体内植入潜能。2011年，发表在blood杂志上的一篇研究报告显示，人体干细胞冷冻23.5年后，活性依然很高。

细胞在经过长时间冷冻后再复苏，仍具有正常的生物学活性，脐带间充质干细胞作为细胞的一种，也具有这种特性。为此，研究者也对脐带间充质干细胞冻存后对干细胞活力的影响进行了实验。

案例1：11岁的湖南女孩晓颖2014年12月在湖南确诊为急性髓细胞白血病。为更有效及时地进行治疗，晓颖一家听取当地医生建议，转院到广州南方医院，希望能在南方医院接受脐带血造血干细胞移植。当地脐血库迅速为其找到了一份配型6/6相合的脐带血，没想到的是，植入自己体内的这份脐血是2000年在广东省妇幼保健院采集的，冻存时间长达15年，按年龄来说，这份脐带血居然还是她的“姐姐”。

这份脐带血刷新了当地脐血库冻存时间最长的临床应用记录，“脐血姐姐”虽沉睡了15年，但它依然生命力旺盛——移植前复苏活性检测高达94.2%。

案例2：2020年，一枚27年前冷冻的胚胎被”唤醒“了，她被成功植入蒂娜·吉布森的子宫，并于当年12月顺利出生，这位特殊的宝宝打破了当前已诞生的胚胎冷冻时间的最长纪录（原为24年）。

虽然莫莉·吉布森只有一个多月大，但她其实能在过去 27 年里的任何时候出生 。

以上所有案例说明，只要保护到位，复苏得当，即使经历了漫长的冻存，细胞也依旧能保持足够的活性，依然能够很好地适用于临床。

总的来说，细胞之所以能够冻存这么久还具有良好的活性，是因为细胞具有稳定的遗传物质、自我修复和保护机制以及低温冻存等因素的共同作用。这些保证了细胞能够保存并传递重要的遗传信息，维持生物体的生命活动。在冻存10年、20年、甚至上百年，待到需要时再次提取，真正能做到让细胞“跨越时空”，为人们带去生的希望。

细胞储存小贴士

细胞技术的诞生堪称是生物医学发展史上重要里程碑事件，被誉为继药物和手术治疗之后的第三次医学革命。

人体免疫系统中的免疫力在20岁达到高峰，到了40岁时，就只剩20岁的一半，到了70岁，只有20岁时的1/10，随着年龄的增加，免疫系统衰退引起的免疫功能下降，容易引起各种疾病。

而干细胞因具有修补、还原、替换和再生体内细胞的能力，对于一些常规治疗效果欠佳的疾病，包括心血管系统疾病、内分泌系统疾病、神经系统疾病、呼吸系统疾病、退行性疾病等难治性疾病，干细胞疗法表现出独特优势。

因此，为了有效预防疾病，预先将当下健康年轻态的细胞，通过安全采集并超低温冻存起来，在有抗衰防病之需时再回输体内来对抗疾病、延缓衰老、增强抵抗力，就成为了未雨绸缪的重要抉择。

储存自己健康时期的细胞，就如同储蓄未来的生命与健康，为自己和家人的幸福储存一份意义非凡的保障。

目前，细胞冻存技术，已是生物学保存物种的重要手段。应用面广泛，无论是保存即将灭绝的动物、植被，还是精子、卵子冻存，都凸显出了极大的优势。

市面上常见的干细胞储存类型

• 脐带/胎盘间充质干细胞：新生儿降生之时，通过脐带和胎盘采集获得。具有污染少、纯度高、增殖能力强、免疫原性低等优点，可用于治疗难治性疾病、抗衰老和美容等领域。适用人群为新生儿。

• 脂肪间充质干细胞：从人体脂肪组织中获得。脂肪组织可以分离出具有多向分化潜能和分泌细胞因子的脂肪间充质干细胞，它可用来进行皮肤再生以及脂肪再生，还可以应用于疾病预防、抗衰老、保健等领域。适用人群为18-60岁群体，尤其适合肥胖人士。

• 牙髓间充质干细胞：通过乳牙或智齿中获得。牙髓间充质干细胞具有较高的增殖能力、自我更新能力和多向分化潜能。尤其在牙周病治疗、牙髓再生、牙齿修复重建等方面具有广阔的研究和应用前景。适用人群为6-11周岁乳牙脱落的儿童或有智齿的成人。

• 骨髓间充质干细胞：来源于发育早期的中胚层和外胚层。骨髓中包含骨髓间充质干细胞、造血干细胞。具有多向分化潜能、造血支持和促进干细胞植入，免疫调控和自我复制等优点。