2.2 動物細(xì)胞工程（可下載）

一、定義和原理

1.定義

動物細(xì)胞培養(yǎng)是指從動物體中取出相關(guān)組織，將它分散成單個(gè)細(xì)胞，然后在適宜的培養(yǎng)條件下，讓這些細(xì)胞生長和增殖的技術(shù)。

2.原理：細(xì)胞增殖

二、過程

【動物細(xì)胞培養(yǎng)過程注意細(xì)節(jié)】

①取材：用于動物細(xì)胞培養(yǎng)的組織和細(xì)胞大都取自胚胎或出生不久的幼齡動物的器官或組織，主要原因是這樣的組織細(xì)胞增殖能力強(qiáng)。

②動物細(xì)胞要分散成單個(gè)細(xì)胞培養(yǎng)的原因：與大塊組織相比，分散成單個(gè)細(xì)胞后容易培養(yǎng)，細(xì)胞所需的營養(yǎng)容易供應(yīng)，其代謝產(chǎn)物容易排出；另外，分散成單個(gè)細(xì)胞培養(yǎng)，可使得在細(xì)胞水平操作的其他技術(shù)得以實(shí)現(xiàn)。一般用機(jī)械的方法，或用胰蛋白酶、膠原蛋白酶等處理的方法，將組織分散成單個(gè)細(xì)胞。

③細(xì)胞貼壁：體外培養(yǎng)的動物細(xì)胞可以分為兩大類：一類細(xì)胞能夠懸浮在培養(yǎng)液中生長增殖；另一類需要貼附于某些基質(zhì)表面才能生長增殖，大多數(shù)細(xì)胞屬于這種類型，這類細(xì)胞往往貼附在培養(yǎng)瓶的瓶壁上，這種現(xiàn)象稱為細(xì)胞貼壁。培養(yǎng)貼附性細(xì)胞時(shí)，要求培養(yǎng)瓶或培養(yǎng)皿的內(nèi)表面光滑、無毒、易于貼附。

④接觸抑制：貼壁細(xì)胞分裂生長到相互接觸（1層）時(shí)，細(xì)胞就會停止分裂增殖的現(xiàn)象。（癌細(xì)胞無接觸抑制現(xiàn)象，可形成多層細(xì)胞）。

⑤原代培養(yǎng)：通常將分瓶之前的細(xì)胞培養(yǎng)，即動物組織經(jīng)處理后的初次培養(yǎng)稱為原代培養(yǎng)。

⑥傳代培養(yǎng)：將分瓶后的細(xì)胞培養(yǎng)稱為傳代培養(yǎng)。在進(jìn)行傳代培養(yǎng)時(shí)，懸浮培養(yǎng)的細(xì)胞直接用離心法收集；貼壁細(xì)胞需要重新用胰蛋白酶等處理，使之分散成單個(gè)細(xì)胞，然后再用離心法收集。之后，將收集的細(xì)胞制成細(xì)胞懸液，分瓶培養(yǎng)。

傳代培養(yǎng)的細(xì)胞一般傳至10代后就不易傳下去了。一般來說，細(xì)胞在傳至10~50代左右時(shí)，增殖會逐漸緩慢，以至于完全停止，這時(shí)部分細(xì)胞的細(xì)胞核型（一個(gè)體細(xì)胞中的全部染色體，按其大小、形態(tài)特征順序排列所構(gòu)成的圖像）可能會發(fā)生變化。當(dāng)繼續(xù)傳代培養(yǎng)時(shí)，少部分細(xì)胞會克服細(xì)胞壽命的自然極限，獲得不死性，這些細(xì)胞已經(jīng)發(fā)生了突變，正在朝著等同于癌細(xì)胞的方向發(fā)展。

三、結(jié)果：獲得細(xì)胞群

四、條件

五、干細(xì)胞培養(yǎng)及其應(yīng)用

1.分布：

早期胚胎，骨髓和臍帶血等多種組織和器官中。

2.類型：

胚胎干細(xì)胞，成體干細(xì)胞等

①胚胎干細(xì)胞（簡稱ES細(xì)胞）

存在于早期胚胎中，具有分化為成年動物體內(nèi)的任何一種類型的細(xì)胞，并進(jìn)一步形成機(jī)體的所有組織和器官甚至個(gè)體的潛能。（全能干細(xì)胞）

②成體干細(xì)胞

成體組織或器官內(nèi)的干細(xì)胞，包括骨髓中的造血干細(xì)胞（多能干細(xì)胞），神經(jīng)系統(tǒng)中的神經(jīng)干細(xì)胞和睪丸中的精原干細(xì)胞等（專能干細(xì)胞）。

一般認(rèn)為，成體干細(xì)胞具有組織特異性，只能分化成特定的細(xì)胞或組織，不具有發(fā)育成完整個(gè)體的潛能。

3.應(yīng)用

有著自我更新能力及分化潛能的干細(xì)胞，與組織，器官的發(fā)育，再生和修復(fù)等密切相關(guān)，因而在醫(yī)學(xué)上有著廣泛的應(yīng)用。例如:

①造血干細(xì)胞

將正常的造血干細(xì)胞移植到病人體內(nèi)，恢復(fù)病人的造血和免疫功能，以治療白血病及一些惡性腫瘤放療或化療后引起的造血系統(tǒng)，免疫系統(tǒng)功能障礙等疾病。

②神經(jīng)干細(xì)胞

治療神經(jīng)組織損傷和神經(jīng)系統(tǒng)退行性疾病(如帕金森病，阿爾茨海默病等)

③誘導(dǎo)多能干細(xì)胞(簡稱 iPS 細(xì)胞)★

體外誘導(dǎo)小鼠成纖維細(xì)胞，類似胚胎干細(xì)胞的一種細(xì)胞。

現(xiàn)在用 iPS 細(xì)胞治療阿爾茨海默病，心血管疾病等領(lǐng)域的研究取得了新進(jìn)展。

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