在科技飞速发展的今天，细胞存储逐渐走进人们的视野，成为备受关注的健康话题。简单来说，细胞存储就是在个体处于健康状态最佳时，将其细胞采集并保存下来，为未来可能出现的医疗需求提前做好准备。因此，今天我们将探讨如何“有效地保存那些最优状态的细胞”。
免疫与细胞：生命的坚固防线
（一）免疫的历史溯源与现代内涵
免疫这一概念历史久远，可追溯至古罗马时期，当时“immunity”等术语意为“豁免”，主要用于兵疫或赋税的免除，未涉及医学领域。医学范畴内，免疫概念最早出现于 14 世纪，迪奥尼修斯·科勒曾有相关记录。
直至 1796 年，英国内科医生爱德华·詹纳成功开展人工牛痘接种预防天花，“免疫”才被生物学家和医学家广泛运用，詹纳也因此被尊为“免疫学之父”。
中国古代医学对免疫亦有深刻认知。两千多年前的《黄帝内经》就对瘟疫特性与防控理念有所阐述。明代马莳在《黄帝内经素问注证发微》中首次将“免疫”二字并用，赋予其抵御疫毒、保持健康的含义，这在中医免疫思想史上意义非凡。
宋代，中国医师发明“人痘”接种术应对天花，将天花患者痘痂磨粉吹入健康儿童鼻中，使其获轻症天花免疫力。
1910年末，伍连德在东北鼠疫中临危受命，发现鼠疫杆菌，采取隔离等措施控制疫情，为现代防疫体系奠定基础。
现代免疫学认为，免疫是机体精准识别“自我”与“非我”物质，维持内部平衡稳定的关键防御机制，犹如训练有素的军队，时刻防范病原体与异常细胞入侵。
（二）细胞：免疫的核心战场
细胞作为生命基本单元，于免疫进程中占据核心地位。免疫系统由免疫器官、免疫细胞与免疫分子构成，免疫细胞则是其中冲锋陷阵的勇士。
T淋巴细胞如特种兵，能精准识别并清除被病毒感染细胞；B 淋巴细胞似导弹工厂，受病原体刺激后产生特异性抗体，助力吞噬细胞消灭病原体。巨噬细胞与树突状细胞仿若侦察兵与情报员，巡逻身体各角落，吞噬病原体并传递抗原信息，激活免疫活性，引发特异性免疫反应。自然杀伤细胞（NK 细胞）则是快速反应部队，无需致敏即可杀伤病毒感染与肿瘤细胞，在抗病毒、抗肿瘤免疫早期发挥关键作用。
众多免疫细胞凭借复杂信号传导机制协同合作、相互制约，形成高度协调的免疫网络。它们既能抵御外来病原体，又能清除体内衰老、损伤或突变细胞，维护内环境稳定。
未雨绸缪：衰老、疾病与细胞存储
（一）衰老与疾病：细胞面临的挑战
随着年龄增长，人体机能衰退，疾病风险递增。现代医学研究表明，年龄是诸多疾病的关键风险因素，中老年时期慢性疾病频发，癌症发病率显著上升。
衰老本质是人体自我修复机制衰退，细胞层面表现突出。细胞内线粒体功能下降，能量产生减少，影响正常代谢。抗氧化防御系统失衡，自由基积聚，损伤细胞生物大分子，引发基因变异与功能异常，如皮肤细胞胶原蛋白合成减少致皱纹，骨骼细胞代谢减缓致骨质疏松。
（二）细胞存储：年轻健康细胞的“时光胶囊”
鉴于衰老与疾病的紧密关联，细胞存储作为前瞻性健康管理策略应运而生。其原理是运用先进冷冻保存技术，在细胞状态最佳时“定格”，按需复苏应用，如同储存优质种子，为未来健康储备高质量细胞资源。
当人体衰老或患病，机能与细胞功能受损时，存储细胞可发挥独特作用。用于细胞治疗，可补充、替代或修复受损细胞，助身体恢复健康。如血液系统疾病患者输入存储的造血干细胞可重建造血与免疫系统，免疫系统功能低下人群回输免疫细胞可增强免疫功能。细胞存储还有望在抗衰老领域有所建树，定期回输年轻健康细胞，延缓衰老进程，保持身体活力与健康。
优质细胞的标准与存储关键因素
（一）优质细胞的标准：活力与形态
优质细胞通常活力旺盛、形态良好。活力是细胞功能的重要体现，高活力细胞代谢、增殖与自我修复能力强。显微镜下，健康细胞形态饱满，细胞膜完整光滑，细胞核清晰规则，细胞质均匀透明，细胞器结构功能正常。例如神经元细胞突起细长利于神经信号传递，心肌细胞短柱状有规则横纹可节律性收缩舒张。
（二）细胞存储的两大关键因素
1. 冷冻保护剂：细胞的“防寒铠甲
细胞冷冻并非简单低温处理，水结冰过程对细胞致命。降温时细胞外水分先结冰，冰晶破坏细胞膜与细胞器，未结冰溶液电解质浓度上升亦损害细胞膜，致细胞渗漏死亡。
冷冻保护剂可解此难题，分为渗透性与非渗透性两类。渗透性冷冻保护剂如甘油、DMSO 等，可渗透细胞内与水分子结合，降低冰点减少冰晶形成，维持细胞内外摩尔浓度，减轻溶质损伤。
非渗透性冷冻保护剂如聚乙烯吡咯烷酮（PVP）、蔗糖、白蛋白等，不能入细胞内，通过增加溶液粘性与渗透压减少冰晶，在细胞表面形成保护膜，抵御冰晶与溶质损伤。
2. 冷冻速率：细胞冷冻的“速度密码”
冷冻速率即降温速度，对细胞冷冻效果影响关键。降温至 -5℃至 -15℃时，细胞外溶液先结冰，细胞内仍液态，细胞内水分子为平衡化学势能向外流动。降温过快，细胞内水分来不及外渗形成冰晶，损伤细胞膜与细胞器；降温过慢，细胞过度脱水收缩，细胞外电解质浓度过高致溶质损伤。
为达最佳冷冻效果，需寻优化的“较快”降温速率，常控在每分钟下降 1 - 3℃。早期实验条件有限，采用逐步降温法，如用棉花或纱布包裹细胞依次放入不同温度冰箱，操作简便但难以精确控温，已渐被淘汰。
现代化程序降温盒应运而生，其内置 100%异丙醇精确控温，约每分钟 1℃缓慢降温，为小规模细胞冷冻提供可靠方案。使用时将细胞冻存管放入盒内再置 -80℃冰箱即可。大规模细胞冷冻需求，如生物制药企业细胞库建设或大型科研项目样本保存，程序降温盒效率精度或难满足，需更先进的细胞程序降温设备。这些设备可依需求设定降温区间、时间与速率，实现精准个性化降温程序，满足药物生产与生物样本保存高标准要求，如细胞治疗产品生产中，精确控制冷冻速率对保证产品质量与疗效至关重要。
（三）保存温度：细胞沉睡的“理想环境”
在 -196℃超低温下，细胞生命活动近乎停滞，新陈代谢、基因表达、蛋白质合成等降至最低，最大程度减少保存损伤与老化。复苏时，细胞可迅速恢复生机且结构功能良好。研究表明，冷冻得当，细胞在 -196℃可稳定保存十年以上甚至更久，取出仍能发挥生物学功能。
细胞存储相关政策：规范行业发展
国家层面政策
· 2015 年：国家卫健委发布《干细胞临床研究管理办法（试行）》
· 2017 年：卫健委会同原国家食品药品监管总局印发《细胞制品研究与评价技术指导原则（试行）》
· 2018 年：国家知识产权局发布《知识产权重点支持产业目录（2018 年本）》
· 2019 年：国家科技部正式公布了《“干细胞及转化研究” 试点专项；项目申报指南（征求意见稿）》
地方层面政策
天津市：《天津市生物医药产业发展三年行动计划（2018—2020 年）》提出鼓励开展干细胞存储中心的建设
2023 年通过发布《天津市基因和细胞产业促进条例》
深圳市：2023 年 1 月 6 日发布《深圳经济特区细胞和基因产业促进条例》
昆明市：发布《昆明市大健康产业发展规划（2019-2030 年）》
在生命的长河中，细胞存储犹如一座桥梁，连接着当下的健康与未来的希望。通过深入了解细胞存储的奥秘，我们认识到它不仅仅是一种新兴的健康管理方式，更是为未来医疗提供宝贵资源、维护免疫系统功能、延缓衰老进程以及预防和治疗疾病的重要策略。相信在科学技术的推动下，细胞存储将在人类健康事业中发挥更加重要的作用。
免责声明：本文旨在科普相关知识，不作为医疗指导意见。
编辑|Lin.ZG
审核|Geng.ZG