细胞与组织培养(体外培养)(cell and tissue culture):
细胞形态与体内成纤维细胞形态相似,胞内呈梭形或不规则三角形,中央有园形核,胞质向外伸出2~3个长短不同的突起。细胞群常连接成网,生长时呈放射状或火焰状。除真正的成纤维细胞LONG8外,心肌、平滑肌、成骨细胞培养时均属这一类型。
也称悬浮型,这类细胞培养时不贴附于支持物上,可在培养液中悬浮生长。来源于血液、淋巴组织的细胞,许多肿瘤细胞等均属于此类,细胞一般呈圆形。
动物细胞培养中,有些细胞呈现双重性,既可以贴壁生长,也可以悬浮培养,如中国地鼠卵巢细胞、小鼠L929细胞等。
动物细胞分裂周期一般为12~48小时,它不仅随细胞种属的不同而有差异,即使是同一种属,不同部位的细胞所需的时间也不同。此外,培养条件如温度、pH、培养基的成分等,也会影响分裂周期的长短。
除少数悬浮培养细胞外,大多数正常二倍体细胞的生长都需要在一定的基质(如玻璃、塑料等)上贴附,伸展后才能增殖。当细胞在基质上分裂增殖,逐渐汇合成片即每个细胞与其周围的细胞相互接触时,细胞就停止增殖,即细胞密度不再增加,这一现象称之为接触抑制或密度依赖抑制现象。
经继代培养后即成为有限细胞系(finite cell line)。有限细胞系即使培养条件均能满足细胞繁殖生长,它们也只能在有限的时间内生存,一般经过30~50世代后细胞将逐渐死亡。
“代”:继代次数和存活时间的长短因细胞来源的年龄和种族不同而有差异。年龄越大继代次数越少。人胚成纤维细胞约可以培养50代,而成年人的成纤维细胞则不能继代50次,同样是成纤维细胞,取自鸡胚的成纤维细胞可继代培养30代,而小鼠的只能培养8代。
大多数细胞系在有限的代数内以不变的形式增殖,当超过有限世代后,它们可能有两种情况:一是衰老死亡,二是发育成永久细胞系或称连续细胞系。有限细胞系转换成永久细胞系的LONG8过度期称为转换期(crisis),其转换过程在动物细胞培养中称为体外转化(in vitro transformation)。
贴壁依赖性降低;细胞异倍体和非整倍体增加,细胞接种到体内后,生癌率上升。永久细胞系的建立是动物细胞规模化培养的前体。
动物细胞与微生物和植物细胞相比,其培养难度要大一些,其主要原因是动物细胞只有细胞膜,而没有细胞壁的保护。
动物相比对培养环境十分敏感,一切影响细胞膜变形的因素都会影响动物细胞存活。
总体上讲,动物细胞忍受低温的能力比忍受高温的能力强。如哺乳动物细胞在45℃下只能存活1小时,但在25℃条件下仍然能慢速生长,并维持长时间不死,甚至在4℃下数小时后,再置于适宜温度下细胞仍然可以正常生长。液氮冻存。
