离体培养细胞的差异和分化

    细胞在体外培养后，如一切条件适宜，便可生存和进行生命活动，如移动等，但最主要的是生长和增殖。生长和增殖并非同一概念，细胞生长指的是细胞体积增大，而细胞增殖是细胞数量增多。体外培养细胞来源于体内，其基本细胞生物学规律和体内相同，但随生活环境的改变，很多方面如形态结构和增殖规律等，与体内时又有所差别。这里所叙述的是“体外培养细胞生物学”，即有关细胞体外培养条件下的细胞生物学行为，它具有自身的特点和规律，不能为一般细胞生物学完全替代，是组织培养工作者应熟知的知识。

    (一)离体培养细胞的差异和分化

    已如前述，目前人体内所有细胞基本上皆可进行培养。培养细胞已成为人们借以研究人体内相应器官、组织和细胞的正常和异常生命活动的重要对象。但却面临一个重要的问题，即体外培养细胞和体内细胞是否有差异，是否可视为同一。如否，则培养细胞将失掉其应用价值。因此这是一个十分重要和应首先阐明和回答的理论问题。比较体内、外细胞，它们的增殖方式是相同的，均为有丝分裂。体内、外细胞的差异关键在于细胞的分化，因此细胞分化是检测细胞差异的核心问题。

    当前人工模拟体内环境的技术水平已经很高，细胞生活在人工培养条件下不仅能很好的生存、生长和增殖，在一定程度上，人们已能控制细胞的分化。

    但当前我们毕竟尚未能彻底了解人体内一切细胞活动的内在联系．人工所模拟的条件与体内实际情况仍不完全相同。这样，当细胞被置于体外培养后。一旦失去神经体液的调节和细胞相互间的影响、生活在缺乏动态平衡的环境中，最终发生变化是必然的。

    离体培养细胞在分化方面主要表现出以下特点：

    (1)失去原有的组织结构和细胞形态，形态上的分化减弱，趋于单一化，类似返祖现象。

    (2)由于生存环境的改变，细胞的外源信号来源切断，特定基因分化表达减弱或停止，导致特定的蛋白或酶类的合成减弱或停止，进而导致细胞在体内时原有的分化功能减弱或消失。但一种分化特性的丧失，不等于彻底消除了分化能力，从细胞遗传学角度分析，离体培养细胞含有与体内细胞相同的基因组。只有当特定基因的表达的减弱或停止是基因突变所致，细胞的特定去分化表现才是不可逆的。以肝细胞为例，离体肝细胞合成酪氨酸转移酶停止，有人证明肝细胞产生酪氨酸转移酶需要激素的诱导和与相应细胞基质的相互作用．只要这些条件存在，离体肝细胞仍可产生酪氨酸转移酶。

    (3)离体细胞在一定条件下有产生不同于体内时的新的分化方向的潜能。在体内胶原蛋白是成纤维细胞和骨细胞的主要产物。而在一定条件下，离体培养的上皮细胞、神经细胞甚至一些肿瘤细胞也能产生胶原蛋白。

    (4)离体细胞仍保持在体内时在寿命上的分化。如人类成纤维细胞在适宜的条件下体外可以传30~50代，相当于150～300个细胞周期．最后衰老死亡。胚胎期细胞的传代次数显著多于成人期细胞。

    来源：中国微生物菌种网 www.bnbio.com