什么是細(xì)胞培養(yǎng)？

細(xì)胞培養(yǎng)是指從動(dòng)物或植物中取出細(xì)胞，然后使其在合適的人工環(huán)境中生長(zhǎng)。這些細(xì)胞可于培養(yǎng)前直接從組織中取出并采用酶或機(jī)械方法進(jìn)行解離，或者也可來自已經(jīng)建立的細(xì)胞系或細(xì)胞株。

原代培養(yǎng)

原代培養(yǎng)是指將細(xì)胞從組織中分離后，使其在合適的條件下增殖直到占據(jù)所有可用基質(zhì)(即：達(dá)到匯合狀態(tài)) 的培養(yǎng)階段。在此階段，必須將細(xì)胞轉(zhuǎn)移到新的容器中并更換新鮮培養(yǎng)基，從而對(duì)細(xì)胞進(jìn)行傳代培養(yǎng)，為其提供更多繼續(xù)生長(zhǎng)的空間。

細(xì)胞系

首ci傳代培養(yǎng)后，原代培養(yǎng)物即被稱為細(xì)胞系或者亞克隆。來自于原代培養(yǎng)的細(xì)胞系壽命有限 (即：有限細(xì)胞系，見下文)，隨著細(xì)胞的傳代，生長(zhǎng)能力*的細(xì)胞會(huì)占據(jù)優(yōu)勢(shì)，最終導(dǎo)致細(xì)胞群體在基因型和表型上達(dá)到一定程度的均一性。

細(xì)胞株

如果將細(xì)胞系的一個(gè)亞群通過克隆或者其他方法從培養(yǎng)物中明確地選擇出來，則此細(xì)胞系就成為一個(gè)細(xì)胞株。與親代細(xì)胞系起始時(shí)相比，細(xì)胞株往往會(huì)獲得其他一些遺傳學(xué)改變。

有限細(xì)胞系

與連續(xù)細(xì)胞系正常細(xì)胞通常只能分裂有限的次數(shù)，隨后就會(huì)喪失增殖的能力，這是一個(gè)由遺傳決定的事件，被稱為衰老；這種細(xì)胞系被稱為有限細(xì)胞系。但是，一些細(xì)胞系會(huì)通過被稱為轉(zhuǎn)化的過程變?yōu)橛郎约?xì)胞系，這一過程可自然發(fā)生，也可經(jīng)化學(xué)或病毒誘導(dǎo)發(fā)生。有限細(xì)胞系發(fā)生轉(zhuǎn)化獲得無限分裂能力后，就成為連續(xù)細(xì)胞系。

培養(yǎng)條件

各種細(xì)胞的培養(yǎng)條件相差很大，但是細(xì)胞培養(yǎng)的人工環(huán)境必須包括合適的容器，容器中含有一定的基質(zhì)或介質(zhì)，為細(xì)胞提供必需的營(yíng)養(yǎng)素 (氨基酸、碳水化合物、維生素、礦物質(zhì))、生長(zhǎng)因子、激素和氣體 (O2、CO2)，并可調(diào)節(jié)其物理化學(xué)環(huán)境 (pH、滲透壓、溫度)。

大多數(shù)細(xì)胞均具有貼壁依賴性，必須貼附在固體或半固體基質(zhì)上培養(yǎng) (貼壁或者單層培養(yǎng))，而另一些細(xì)胞則可在培養(yǎng)基中漂浮生長(zhǎng) (懸浮培養(yǎng))。凍存如果傳代時(shí)有多余的細(xì)胞，可通過適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)劑 (例如：DMSO 或甘油) 處理細(xì)胞，儲(chǔ)存在 –130°C 以下的溫度下 (凍存)，直到需要使用之時(shí)。

培養(yǎng)細(xì)胞的形態(tài)

根據(jù)形狀和外觀 (即：形態(tài)) 可將培養(yǎng)的細(xì)胞分為三大類。

• 成纖維細(xì)胞 (或者成纖維細(xì)胞樣細(xì)胞) 為雙極或多極細(xì)胞，呈細(xì)長(zhǎng)形，貼附在基質(zhì)上

生長(zhǎng)。

• 上皮樣細(xì)胞呈多角形，尺寸更為規(guī)則，貼附在基質(zhì)上呈散在斑片狀生長(zhǎng)。

• 淋巴母細(xì)胞樣細(xì)胞呈球形，通常懸浮生長(zhǎng)，不貼附在基質(zhì)表面。

細(xì)胞培養(yǎng)的應(yīng)用

細(xì)胞培養(yǎng)是細(xì)胞和分子生物學(xué)中最重要的一項(xiàng)技術(shù)，可為細(xì)胞正常生理和生化 (例如：代謝研究、衰老研究)、藥物和毒性化合物對(duì)細(xì)胞的作用以及致突變和致癌研究提供上佳的模型系統(tǒng)。細(xì)胞培養(yǎng)還可用于藥物篩選和開發(fā)以及生物化合物 (例如：疫苗、治療性蛋白) 的大規(guī)模生產(chǎn)。細(xì)胞培養(yǎng)在上述領(lǐng)域應(yīng)用的主要優(yōu)勢(shì)在于，可以使用一批同源細(xì)胞獲得穩(wěn)定、可重復(fù)的結(jié)果。