细胞培养简介

摘要：

细胞培养是指将动物或植物来源的细胞从机体或组织中分离出来，并在受控的人工环境中使其存活、生长、增殖或维持特定功能的实验技术。动物细胞培养通常需要合适的培养基、温度、CO2、pH、渗透压和无菌条件。细胞培养广泛用于基础研究、药物筛选、毒理学评价、疫苗和治疗性蛋白生产等应用。

关键要点：

• 细胞培养可来源于原代组织、已建立的细胞系或细胞株。
• 动物细胞可分为贴壁细胞和悬浮细胞，不同类型对培养条件要求不同。
• 细胞培养环境通常包括培养基、生长因子、温度、CO2、pH、渗透压和无菌操作条件。
• 原代培养、细胞系和细胞株是细胞培养中最常见的三个基础概念。
• 细胞培养常用于细胞和分子生物学研究、药物开发、毒性测试和生物制品生产。

细胞培养是指将细胞从动物或植物体内取出，或使用已建立的细胞系，在人工控制的环境中维持其生长、增殖和功能的过程。与体内环境相比，细胞培养通过培养基、气体、温度和无菌条件等因素模拟细胞生存所需环境，因此能够为科研和生产提供稳定、可重复的实验模型。

动物细胞培养是指从动物组织中分离获得单个细胞，或使用来源于动物组织的细胞系，在适宜培养条件下进行体外培养的过程。与微生物培养相比，动物细胞通常对营养成分、温度、pH、CO2 和无菌条件更为敏感，因此对实验操作和培养环境的要求更高。

大多数哺乳动物细胞培养可以根据其形态分为三个基本类别。

• 成纤维（或成纤维细胞样）细胞为双极或多极，形状细长。其附着在基质上生 长。
• 上皮样细胞呈多边形，尺寸更规则，并以离散空斑形式附着在基质上生长。
• 淋巴母细胞样细胞呈球形，通常悬浮生长而不附着于表面。 

正常细胞通常只能分裂有限的次数，随后就会丧失增殖能力，这是一种由遗传决定的事件，被称为衰老；此类细胞系被称为有限细胞系。然而，一些细胞系可通过一种称为转化的过程变成永生化细胞系，该过程可以自发发生，也可以通过化学或病毒诱导。当一个有限细胞系经历转化并获得无限分裂能力时，它就变成了一个连续细胞系。

各种细胞类型的培养条件相差很大，但细胞培养的人工环境必须包括一个含有以下物质的合适容器：

• 提供必需营养物质（氨基酸、碳水化合物、维生素、矿物质）的基质或培养基
• 生长因子
• 激素
• 气体（O₂、CO₂）
• 经调节的理化环境（pH 值、渗透压、温度）

大多数细胞为贴壁细胞，必须附着于固体或半固体基质上进行培养（贴壁或单层培养），而另一些细胞则可在培养基中漂浮生长（悬浮培养）。

如果传代培养后有剩余细胞，应使用适当的保护剂（如 DMSO 或甘油）进行处理，并在低于 –130°C 的温度下保存（ 冻存）,直到需要时使用。有关传代培养和冻存细胞的更多信息，请参阅培养细胞维持指南。

根据培养细胞的形状和外观（即形态学），可将其分为三个基本类别。

细胞培养是细胞和分子生物学中使用的主要工具之一，为细胞正常生理学和生物化学研究（例如代谢研究、衰老）、药物和毒性化合物对细胞的作用以及致突变性和致癌性研究提供了出色的模型系统。细胞培养还可用于药物筛选和开发，以及生物化合物（例如疫苗、治疗性蛋白质）的大规模生产。在这些应用中，使用细胞培养的主要优势在于，使用来源于同一批次的克隆细胞可获得一致且可重现的结果。

常见问题 FAQ:

1. 原代培养、细胞系和细胞株有什么区别？
原代培养是细胞初次离体培养阶段；细胞系是原代培养首次传代后形成的培养群体；细胞株是从细胞系中进一步克隆或筛选得到的特定细胞亚群。

2. 贴壁细胞和悬浮细胞有什么区别？
贴壁细胞需要附着在培养表面生长，而悬浮细胞通常在培养液中悬浮生长。两者在传代方式、培养容器选择和操作要点上有所不同。