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    培養(yǎng)細胞的分化

    點擊次數(shù):894  更新時間:2016-01-08

    (一)培養(yǎng)細胞的分化

        個體從一個受精卵通過發(fā)育形成組織、器官等特殊結(jié)構(gòu)和進行功能的過程,也可看做為細胞分化表達的過程。至動物出生時,機體內(nèi)的大部分細胞已經(jīng)完成形態(tài)學(xué)分化,之后體內(nèi)每一個細胞都受到體外環(huán)境、體內(nèi)神經(jīng)一體液因素、細胞與局部微環(huán)境相互作用1個方面的影響與調(diào)節(jié),共同控制著體內(nèi)細胞增殖、代謝和功能狀態(tài),維持著細胞的分化特征。細胞離體培養(yǎng)因環(huán)境的改變,失掉上述在體內(nèi)時的關(guān)系,細胞的分化可能發(fā)生如下的變化:

    1.不適應(yīng)(inadaptation) 表現(xiàn)為細胞在原體內(nèi)時所擁有的分化特性減弱或不明顯,如肝細胞產(chǎn)生酪氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(tyrosine aminotransferase)的特性喪失。培養(yǎng)細胞分化的改變主要因環(huán)境改變所致。細胞在體外培養(yǎng)時間越長,分化改變越大;細胞剛離體培養(yǎng)時,先出現(xiàn)的現(xiàn)象可能屬不適應(yīng),即由于環(huán)境的改變而出現(xiàn)的變化。

    2.脫分化或去分化(dedifferentiation) 即細胞失掉發(fā)生分化的能力。仍以肝細胞為例.當肝細胞失掉產(chǎn)生精氨酸(arginase)、氫基轉(zhuǎn)移酶等特性后,則失掉貯存肝糖原能力,并很難再現(xiàn)。因此不適應(yīng)和脫分化兩個概念不同。不適應(yīng)是因生存條件的改變使分化發(fā)生阻抑;從分子水平考慮,脫分化很可能是基因變異所致。從細胞遺傳學(xué)角度考慮,體外培養(yǎng)細胞,不論正?;蚰[瘤細胞都源于二倍體細胞,都含有與體內(nèi)細胞基本相同的基因組,也就存在著發(fā)生分化的依據(jù)。一種分化特性的喪失,不等于*消除了分化能力。一旦這些細胞重新獲得某種類似體內(nèi)的生存環(huán)境或調(diào)節(jié)信號,他們會重新表現(xiàn)出分化的特點。細胞離體培養(yǎng)時間越長,分化能力越差;培養(yǎng)細胞在體外生存時間與其分化能力呈反向關(guān)系。根據(jù)細胞分化是眾多蛋白質(zhì)和酶參與的過程考慮.特異蛋白質(zhì)或酶的表達也屬分化現(xiàn)象。因此,細胞產(chǎn)生某一特定蛋白質(zhì)的表達過程,可視為分化表達現(xiàn)象,雜交瘤細胞產(chǎn)生特異的抗體即是細胞的分化行為。

        根據(jù)實驗?zāi)康牟煌?,有時為了防止培養(yǎng)細胞自主去分化,可采取某些措施,如體外培養(yǎng)璃物細胞時,提高接種細胞的密度(高于105個/cm2)、使用誘導(dǎo)分化的激素和(或)生長囂子(如神經(jīng)生長因子等)等,有利于促進細胞的分化。相反,低密度生長、存在促進細胞考殖的生長因子(如表皮牛長因子、成纖維細胞生長因子等)則有利于細胞的增殖,不利于基胞的分化。

        體外培養(yǎng)的細胞除了不適應(yīng)和去分化的特性之外,某些原因(如微生物污染、血清質(zhì)呈、培養(yǎng)溫度等)也可能使培養(yǎng)的細胞發(fā)生自發(fā)的轉(zhuǎn)化現(xiàn)象,轉(zhuǎn)化細胞的核型必然發(fā)生變化,且可隨著細胞分裂傳遞給子代細胞,因此在長期對某一細胞進行培養(yǎng)的過程中要注意監(jiān)測其核型表現(xiàn)。根據(jù)實驗?zāi)康牡牟煌?,有時也可通過人工誘變轉(zhuǎn)化的發(fā)生。

    一、培養(yǎng)細胞的增殖能力

        體外培養(yǎng)細胞增殖過程以細胞復(fù)制周期為基礎(chǔ)。

        細胞增殖和分化是細胞生命進化中所獲得的基本屬性。培養(yǎng)細胞只要生長空間許可,就會發(fā)生分裂增殖,只有當增殖生長至細胞緊密接觸成片時,才發(fā)生“接觸抑制”現(xiàn)象而停止增殖。培養(yǎng)細胞的增殖能力一般與該種細胞在體內(nèi)的增殖能力相仿。胚胎組織細胞相對于成年組織細胞,體外培養(yǎng)時更易增殖和生長,其原因除了胚胎細胞本身的生命力比成年組織細胞旺盛外,另一個可能原因就是胚胎組織內(nèi)存在分化水平較低的可增殖的前體細胞或者胚胎干細胞。高度分化的有絲分裂后細胞如神經(jīng)元和肌肉細胞,體外培養(yǎng)時的生長繁殖能力與其在體內(nèi)時相似,除了來自早期胚胎的材料尚能進行有限的數(shù)次分裂外,一般沒有分裂增殖能力,通常不進行傳代。只有那些獲得永生性(或稱不死性)的腫瘤細胞才可以在體外幾乎無限期的傳代下去。

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