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1、2010/11/29,培养细胞的生物学特点 Biology Character,余莉 安徽医科大学微生物教研室 yl_,内容提要,培养细胞的生长方式及类型 培养细胞的生物学特点 培养细胞生长过程 培养细胞生长状况的观察,2009/12/04,内容提要,培养细胞的生长方式及类型 培养细胞的生物学特点 培养细胞生长过程 培养细胞生长状况的观察,2009/12/04,培养细胞的生长方式,按生长方式:2型粘附型细胞:附着在某一固相支持物表面才 能生长的细胞。悬浮型细胞:不必附着于固相支持物表面，而 在悬浮状态下即可生长的细胞。绝大多数有机体细胞属粘附型细胞， 只有少数细胞类型如某些肿瘤细胞和白细胞 可
2、在悬浮状态下生长,2009/12/04,一：粘附生长型细胞 （较为多见）,粘附: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 含义: 两方面其一是细胞与细胞之间相互接触其二是细胞与细胞外基质结合 结果: 基于粘附特性，使细胞与细胞之间相互结合形成组织， 有机体的绝大多数细胞必须 粘附于一固相表面 才能生存和生长。,2009/12/04,培养时：这些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，因而属于粘附型细胞。 粘附(锚定或锚着)依赖型(性)细胞：唯有粘附于固相表面才能生存的细胞。,一：粘附生长型细胞 （较为多见）,2009/12/04,类型 细胞在体内、外的
3、粘附方式：存在差异 体内：粘附是全方位 外形具有复杂的立体特征 体外：多数情况，细胞只有一个附着平面 外形一般与体内时明显不同,一：粘附生长型细胞 （较为多见）,2009/12/04,按照培养细胞的主要形态,可将其分为,成纤维细胞型上皮细胞型游走型细胞多型性细胞,2009/12/04,1.成纤维型细胞：(fibroblast)来自中胚层,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 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23个长短不等的突起中有卵圆形核,2009/12/04,生长特点:排列成放射状，
4、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,1.成纤维型细胞：(fibroblast)来自中胚层,2009/12/04,1.成纤维型细胞：(fibroblast)来自中胚层,2009/12/04,2、上皮细胞型(epithlium cell type),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，内胚层细胞如：皮肤及其衍生物消化道，乳腺，肺泡 上皮性肿瘤 形态：类似体内的上皮细胞扁平，不规则多角形，中有圆形核,2009/12/04,生长特点易相连成片相靠紧密相连成薄层铺石状生长时呈膜状移动很少脱离细胞群而单个活动,
5、2、上皮细胞型(epithlium cell type),2009/12/04,2、上皮细胞型(epithlium cell type),2009/12/04,肺微血管内皮细胞,2、上皮细胞型(epithlium cell type),2009/12/04,2、上皮细胞型(epithlium cell type),2009/12/04,3、游走型细胞(wandering cell type),特点：在支持物上散在生长,不连接成片,胞质伸出伪足或突起呈活跃的游走或变形运动,速度快不规则, 密度大连接成片呈多角形不易与其他类型的细胞区别。,2009/12/04,表现这种形态的细胞主要是具有吞噬作用
6、的单核巨噬细胞系统的细胞,如颗粒性白细胞、淋巴细胞、单核细胞、巨噬细胞、肝枯否细胞(pffer cell)以及某些肿瘤细胞等。在植块培养时,这类细胞最先从植块迁移出来。,3、游走型细胞(wandering cell type),2009/12/04,2009/12/04,2009/12/04,2009/12/04,4、多形型细胞(polymorphic cell type),特点： 无规律的形态，如神经细胞。,2009/12/04,2009/12/04,新生24小时wistar大鼠皮质神经细胞 1.细胞种类：大鼠皮质神经细胞； 2.培养的天数：5 天； 3.放大倍速：倒置显微镜 X200倍；
7、4.培养基种类：DEME-F12N2 5.细胞状态与特征简述：神经细胞聚集成球，向外爬行生长，各神经球之间 有丰富的神经丝联系。单个神经细胞胞体呈锥形或圆形，树突交错呈网，贴 壁生长。,2009/12/04,（二）悬浮生长型细胞(suspended cell type),概念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 来源自血，脾或骨髓， 尤以血中白细胞癌肿细胞也可能 特点在悬浮中生长良好细胞圆形，单个或小细胞团,2009/12/04,优点 生存空间大，提供数量大传代方便(不需消化)易于收获可获得稳定状态 缺点观察不方便很多细胞不能悬浮生长(尤以正常细胞),（二）悬浮生
8、长型细胞(suspended cell type),2009/12/04,胚胎干细胞悬浮培养形成的拟胚体 倒置显微镜20,（二）悬浮生长型细胞(suspended cell type),2009/12/04,2009/12/04,2009/12/04,强调：一般形态并不是一项可靠指标要受各方面 影响。 如：反复开关温箱、温度、C02的浓度、培养基变碱、支原体、pH值。细胞在接种时呈三角型状态，经培养一定时间后，细胞在传代前已形成上皮型细胞。,细胞形态受环境的影响,2009/12/04,细胞贴壁延展过程,2009/12/04,培养细胞形态不稳定 血清 Hela 高血清 低血清 成纤维细胞样 上皮
9、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 上皮样细胞生长状态改变 悬浮或贴附 悬浮 贴附 圆形 成纤维或上皮样 转化与否 未转化 转化后成纤维样 可成上皮样,细胞形态受环境的影响,2009/12/04,衰退期细胞,2009/12/04,衰退期细胞,2009/12/04,内容提要,培养细胞的生长方式及类型 培养细胞的生物学特点 培养细胞生长过程 培养细胞生长状况的观察,2009/12/04,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
10、胞形态 分化减弱或不显 万变不离其宗，入乡随俗 1.去分化 2. 贴壁和铺展 3. 接触抑制和密度依赖性生长抑制,二、培养细胞的生物学特点,2009/12/04,1.去分化,细胞分化(cell differentiation)细胞分化是指在个体发育中，由一种相同的细胞类型经细胞分裂后逐渐在形态、结构和功能上形成稳定性差异，产生不同的细胞类群的过程。分化的结果是在空间上，细胞之间出现差异；在时间上同一细胞和它以前的状态有所不同。从本质上说，细胞分化是从化学分化到形态、功能分化的过程。只有通过细胞分化,才能形成各种不同的细胞,进而形成不同的各具功能的器官,使生物体成为一个个体,否则假如细胞只是长大
11、变多也就是说只有干重的增加而不分化,所有的细胞都只能保持原始的干细胞的状态也就无法形成生物体了。,2009/12/04,2009/12/04,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。 体外培养时， 失去了- 分化特征逐渐减弱,2009/12/04,去分化(脱分化): 是指已分化成熟的细胞和组织倒退分化,返回原始幼稚的状态(逐渐失去各自的形态与功能“个性”，表现出某种趋同性) 有2点,去分化,2009/12/04,1. 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
12、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,去分化,2009/12/04,2. 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，体外培养,使细胞 结构与功能上的“可塑性”增大,去分化,2009/12/04,2010/11/29,2.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
13、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。,2009/12/04,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,贴附(粘附)和附着,2009/12/04,细胞形态 因是否贴附于底物而不同 悬浮的细胞: 基本圆形 粘附和贴壁的细胞: 扁平圆形 相差显微镜 “亮圈” 很快过渡-,贴附(粘附)和附着,2009/12/04,贴附过程 ：3步 贴附因子粘附 细胞开始
14、附着 细胞进一步 牢固附着伸展,贴附(粘附)和附着,2009/12/04,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,影响因素,2009/12/04,1.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（因素）,2009/12/04,2.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,
