生物学特点培养细胞的细胞生物学.pptx
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1.培养的细胞之间
仍有在形态和机能上的相互依存关系。 在结构上,如:
上皮细胞仍见有桥粒 在生理活动上,
单个细胞虽能生长繁殖, 但不如群体细胞能力强,
当相邻细胞接触,便导致运动停止 细胞相互沟通生物信息的结果
2.培养的细胞和基质之间 对细胞外基质仍有依存性
但有不同 人工所模拟的条件与体内实际情况 仍不完全 相同 当细胞被置于体外培养后 久了,必然发生变化
基本圆形 粘附和贴ຫໍສະໝຸດ Baidu的细胞:
扁平圆形 相差显微镜
“亮圈” 很快过渡--
贴附过程 :3步 贴附因子粘附 细胞开始附着 细胞进一步
牢固附着—伸 展
影响因素
各种细胞不同 如接种30’后…第二瓶30’… (附着最强)巨噬细胞一成纤维细胞 ——上皮细胞——血细胞(最弱)
生物因素
血清、培养液中的促附着因子
机械,物理等其他因素因素
不同细胞的粘附能力不同 如巨噬细胞、成纤维细胞等粘附能力强 能在数分钟至数十分钟内粘附到固相表面 如神经元细胞、羊水细胞,粘附能力弱 需要数小时乃至更长的时间才能粘附到固相表面
粘附能力强的细胞--粘附能力弱的细胞--可利用此特点(粘附:快、牢;慢、弱)
分离、纯化细胞
细胞形态
因是否贴附于底物而不同 悬浮的细胞:
与体内主要不同 相对孤立、相对单一 缺乏体内的一些影响
主要表现 失去原有组织结构和细胞形态 如:肌肉细胞—纤维化 分化减弱或不显 出现类似“返祖”现象:细胞趋向单一化 或获得不死性 或变成具有恶性性状的细胞群
因此要正确认识体外培养细胞 是一种特定条件下生长的细胞群体
培养细胞的主要的生物学特点
1.去分化 2. 贴壁和铺展 3. 接触抑制和密度依赖性
伸展的意义-实验
原因分析 在1. 附着培养物上: 细胞很扁平, 很伸展 在2. 悬浮培养中: 细胞圆球形, 未伸展 在3. 培养中: 细胞维持介于扁平与圆球之间
因此, 细胞形状, 至关重要 伸展至原来的形态, 才能增殖
伸展的意义-实验二
PolyHEMA 35----------0.0035 um
去分化
体外培养物的细胞生物学特点
体外培养生长生物学特征具有两重性 基本生物学特征 仍与体内的细胞相似 培养物在体外条件下生长, 许多生长生物学行为发生改变
培养细胞分化状态的变化
体内细胞--三方面的影响与调节: 体外环境的影响 体内神经—体液因素 的调节 细胞与局部微环境的相互作用
控制-维持着细胞的分化特征。
铺展状况 是调节细胞形状的主要方面 铺展得越好,细胞越扁 意味着细胞与生长基质表面接触面越大
铺展状况 与细胞的生长有密切关系 只有当细胞铺展到合适的程度 DNA合成才开始进行
通过比较贴壁依赖性细胞 不同铺展程度与DNA合成率之间的关系
发现细胞越扁(厚度越小) DNA合成率越高
伸展的意义
细胞形状(伸展) 与细胞的生长 合适的细胞形状-伸展
对正常细胞的DNA合成重要 对其生长重要
伸展的意义
实验一 成纤维细胞
1. 附着于玻璃或塑料底物: 细胞增殖 2. 悬浮培养: 细胞不增殖 3. a. 培养在悬浮的玻璃纤维上:
若够长: 细胞可增殖 若短于20um, 细胞可附着, 但增殖很慢
或不增殖 b. 在某些塑料上: 有些细胞可附着,
但增殖很慢或不增殖
离心:促进附着 流动:培养液流动可阻止细胞附着
低温:可抑制附着
措施(因素)
1.包被 对分化程度高、生长能力差的细胞 可在培养瓶皿表面包被有利于细胞粘附和 生长的生物活性物质 如:-通过其所带电荷先吸附--, 培养的细胞再与其结 合。 血清内含有多种能够 促进细胞粘附的成分 细胞本身也可能产生一些粘附分子
措施 2.减少接种时细胞悬液的量
待细胞粘附和贴壁之后,再补充足够的培养液 3.减少培养液中血清的含量
使培养液黏度降低 4.培养液中离子成分及其浓度
如,培养液中的Ca含量过低时不利于 细胞的粘附、贴壁和铺展
5.培养液的温度 低温会减低细胞的活动,妨碍黏附和贴壁
促进细胞粘附的成分
铺展
铺展(伸展) (spread) 进行生命活动的一种基本的生长特点或生长行为 铺展状况制约细胞的分裂增殖活动 过程,细胞先由圆形变为 圆饼形(放射状铺展细胞) 逐渐铺开伸展成为扁平的极性细胞 极性细胞就是各种有机体细胞 在体外的特征性 细胞形态
2. 可重新表现出分化特点 如: 把表皮细胞放在气液界面上培养,可分化成 含大量角蛋白丝的角质细胞 内皮细胞-但,这种能力会随着培养时间延长 逐渐丧失
总之,休外培养,使细胞 结构与功能上的“可塑性”增大
防止去分化
贴附和铺展
贴附(粘附)和附着
粘附于固相表面是锚定依赖性细胞生命活动的基本要求 细胞被接种到培养器皿内以后 首先要发生粘附(adherence), 是细胞培养以后能否成功的第一步. 细胞悬液后 耽搁得越久,越容易发生退化 提供什么样的生长表面 是细胞能否成功粘附的主要因素。
高浓度(厚) 低浓度(薄)
细胞
圆
扁
(附着最差)
获得细胞构型(模型)
不同伸展程度的细胞
PolyHEMA
细胞
厚
厚(21~22 um)(伸展差)(10+-2)
薄
薄(2 um) (伸展好)(46+-13)
PolyHEMA Cell Height (um)
体外培养时, 失去了-分化特征逐渐减弱
去分化(脱分化): 各种分化细胞,逐渐失去各自的形态与功能“个性”,表现出某 种趋同性 如: 培养的成纤维细胞 在适当刺激下,可分化为 其它结缔组织细胞和肌组织细胞, 表现出类似未分化的间充质细胞的特性,‘返祖’ 有2点
1.但,去分化并不意味着完全返回胚胎时期的原始细胞状态 如:高度分化的神经细胞和心肌细胞 已经丧失的增生活性不可能恢复 但已经具备的生物电活动特性 不会完全失去
生物学特点
体外培养物的细胞生物学特点
总的: 与体内仍有相似--
体外培养的细胞仍存在细胞和细胞、 细胞和基质的相互关系
但有不同 相对孤立、相对单一 失去原有组织结构和细胞形态 分化减弱或不显
体外培养物的细胞生物学特点
与体内仍有相似-体外培养的细胞 仍存在细胞和细胞、细胞和基质 的相互关系 体外培养 单个细胞也能生存和增殖 但单个细胞不是细胞永久存在的形式, 培养的细胞之间仍有在形态和机能上的 相互依存关系