什么是細胞培養(yǎng)？

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

原代培養(yǎng)

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

細胞系

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

細胞株

如果將細胞系的一個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，則此細胞系就成為一個細胞株。與親代細胞系起始時相比，細胞株往往會獲得其他一些遺傳學(xué)改變。

有限細胞系

與連續(xù)細胞系正常細胞通常只能分裂有限的次數(shù)，隨后就會喪失增殖的能力，這是一個由遺傳決定的事件，被稱為衰老；這種細胞系被稱為有限細胞系。但是，一些細胞系會通過被稱為轉(zhuǎn)化的過程變?yōu)橛郎约毎?，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。有限細胞系發(fā)生轉(zhuǎn)化獲得無限分裂能力后，就成為連續(xù)細胞系。

培養(yǎng)條件

各種細胞的培養(yǎng)條件相差很大，但是細胞培養(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)，為細胞提供必需的營養(yǎng)素 (氨基酸、碳水化合物、維生素、礦物質(zhì))、生長因子、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))，而另一些細胞則可在培養(yǎng)基中漂浮生長 (懸浮培養(yǎng))。凍存如果傳代時有多余的細胞，可通過適當(dāng)?shù)谋Ｗo劑 (例如：DMSO 或甘油) 處理細胞，儲存在 –130°C 以下的溫度下 (凍存)，直到需要使用之時。

培養(yǎng)細胞的形態(tài)

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

• 成纖維細胞 (或者成纖維細胞樣細胞) 為雙極或多極細胞，呈細長形，貼附在基質(zhì)上

生長。

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

• 淋巴母細胞樣細胞呈球形，通常懸浮生長，不貼附在基質(zhì)表面。

細胞培養(yǎng)的應(yīng)用

細胞培養(yǎng)是細胞和分子生物學(xué)中最重要的一項技術(shù)，可為細胞正常生理和生化 (例如：代謝研究、衰老研究)、藥物和毒性化合物對細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)。細胞培養(yǎng)在上述領(lǐng)域應(yīng)用的主要優(yōu)勢在于，可以使用一批同源細胞獲得穩(wěn)定、可重復(fù)的結(jié)果。