第一章细胞培养技术的基本理论知识优秀课件

注意：体外培养细胞是一种特定条件下生长的细胞群体，体 外实验结果不能与体内实验结果完全等同！！
第二节 培养细胞生物学
一、体内外细胞分化的差异
1.细胞增殖和分化：增殖使细胞数量增多；分化使机体结 构和功能多样化，最后演变成完整的有机体. 接触抑制和密度抑制
2.体内外细胞的差异：细胞在体外培养后，一旦失去神经 体液调节和细胞间相互影响，生活在缺乏动态平衡的环 境中，发生变化则是必然。细胞最多见的表现是：返祖 （Atavism）现象，即失去原有组织结构和细胞形态； 分化减弱或不显、细胞趋单一化、不死性、恶性状。
三、体外培养细胞的形态
1.贴壁型
上皮型细胞 成纤维细胞型 游走细胞型 多形型。
1
4
2
3
(1)上皮型细胞(2)成纤维型细胞(3)游走型细胞(4)多形型细胞
贴壁型细胞：必须贴附于底物才能生长的细胞称为贴壁型细胞
贴壁是大多数有机体细胞在体内生存和生长发育的基本存在方 式，细胞被放到体外环境中以后,同样需要粘附于某一固相表面 才能生存和生长，因而属于贴壁型细胞。
目前已有很多种细胞能在体外培养生长，包括正常细胞和肿瘤细胞。例如： 成纤维细胞、骨骼组织(骨及软骨)、心肌与平滑肌、肝、肺、肾、乳腺、皮
胺、神经胶质细胞、内分泌细胞、黑色素细胞及各种肿瘤细胞等。
上皮样细胞型
名称：仅形态上似体内，实际上 不完全等于
来源：来源于外胚层，内胚层细 胞（个别例外）如：皮肤及 其衍生物，消化道，乳腺， 肺泡，上皮性肿瘤
形态：似体内成纤维细胞的形态 胞体梭形或不规则三角形 胞 质 向 外 伸 出 2—3 个 长 短 不 等 的 突起，中有卵圆形核
生长特点
排列成放射状，漩涡状并不紧靠 连成片，
细胞—细胞接触易断开而单独行 动
游离的单独的成纤维样细胞，常 有几个伸长的细胞突起
体外培养的大鼠主动脉平滑肌细胞
体外培养的平滑肌细胞 （免疫组织化学染色显示肌动蛋白）
第一章细胞培养技术的基本理 论知识
细胞培养(Cell Culture) 培养物是单个细胞和细胞群 。
组织培养(Tissue Culture) 指的是从体内取出组织， 使之生存和生长并维持其结构和功能的方法。
器官培养（Organ Culture）培养的是器官的原基、 器官的一部分或整个器官，使之在体外生存、生长和 保持一定功能的方法。
或称继代培养。也就是细胞系（Cell line）阶段，细胞增 殖旺盛，一般细胞可传代10-50代。
应在初代培养后期或传代早期对细胞进行冻存。
传代的频率或间隔与培养基的性质。接种数量的多少和细 胞的增值速度相关。
二、培养细胞的分化
不适应（Deadaption） 细胞在体内时所拥有的分化特性减弱或不显。例如肝细胞在
体外丧失了产生酪氨酸转移酶的特性。 脱分化（去分化）（Dedifferentiation） 由于基因变异而使细胞失去分化能力。如肝细胞失掉产生精
氨酸酶及氨基酸转移酶的特性后，储存肝糖元的能力丧 失，并很难再现。
三种培养方式的来源广泛，既可以是胚胎和成体的组 织和器官，亦可是活检或手术取下组织或器官。
组织或器官去除 筋膜，脂肪组织 后进行粗切
器官培养
细切
组织培养 （1mm3）
酶消化
细胞培养 （单细胞）
二、细胞培养的优点与缺点
优点：
1.能长时间、直接观察、研究活细胞的形态、结构、生命活动 等。
2.选择对象均一，重复；物理、化学、生物等因素可控；可采 用各种研究技术、记录方法。
游走型细胞
本型细胞在支持物上散在生 长，一般不连成片。细胞质 经常伸出伪足或突起，呈活 跃的游走或变形运动，速度 快且不规则。
多形型细胞
多形型细胞是一些形态上不规则的细 胞。
其细胞一般分胞体和胞突两部分。胞 突为细长形，似丝状伪足。胞体 虽略呈多角形，但没有成纤维细 胞型那样规则。
体外培养中呈现多形型的细胞 最常见的类型是神经元和神经胶质细
3.可提供大量、同时、重复性好的、生物学性状相似的实验对 象。
4.可作为制备生物制品、单克隆抗体生产和基因工程制品等的 生产手段。
缺点： 人工所模拟的条件与体内实际相比仍有很大差异， 当细胞 被置于体外培养后,生活在缺乏动态平衡的环境中久了，必然发 生变化。 体外培养相对孤立、相对单一，缺乏体内的系统作用、失去 神经体液的调节和细胞相互间的影响，导致原有组织结构和细 胞形态变化，分化减弱或不显，细胞趋向单一化。
胞。
注意：
细胞形态并非固定不变，可随培养条件、生长时期、细胞 数量等而变化， 细胞形态只是对培养物判断或识别的参 考指标。
血清 Hela
高血清
低血清
成纤维细胞样 上皮样细胞
pH Hela
太酸或太碱
标准pH
成纤维细胞样 上皮样细胞
细胞密度 3T3
低密度
高密度
成纤维细胞样 上皮样细胞
悬浮型细胞：培养时不贴附于底物而呈悬浮状态生长或以机械方法 使保持悬浮状态下生长
来源：来自血，脾或骨髓，尤以血中白细胞肿瘤细胞也可能
特点：在悬浮中生长良好细胞圆形，单个或小细胞团 优点：生存空间大，提供数量大，传代方便(不需消化)，易于收获 缺点：观察不方便，纯化不方便，不能通过离心将死、活细胞分离
四、细胞的生长和增殖过程
培养细胞一代生存期仅指从细胞接种到分离再培养时 的一段时间，这已成为培养工作中的一种习惯说法 ，它与细胞倍增一代非同一含义。细胞传一代有可 能倍增3-6代。
传代是将细胞从一个培养瓶皿转移到另一培养瓶皿内 生长的过程。
1.原代培养（Primary Culture）阶段
或称初代培养。从体内取出组织接种培养到第一次传 代，随不同的组织时间长短不一，一般为1-4w。
细胞结构和形态与体内最接近、细胞群异质，细胞分 裂但不旺盛，克隆形成率差。
2.传代培养（Subculture）阶段
形态：类似体内的上皮细胞 扁平，不规则，多角形中有 圆形核
生长特点 易相连成片 相靠—紧密相连—成薄层— 铺路石状 生长时呈膜状移动， 很 少脱离细胞群而单个活动
成纤维细胞型
名称：凡在培养中形态与成纤维细胞 类似的
来源：由中胚层间充质组织起源的组 织如：真正的成纤维细胞，心肌， 平滑肌，成骨细胞