在進行細胞培養(yǎng)時，了解不同類型細胞的特征和需求，采取相應的培養(yǎng)條件和技術手段是確保細胞在體外保持其生物學功能和穩(wěn)定性的關鍵。今天，上海通蔚帶大家了解下細胞類型和培養(yǎng)特征。

  細胞類型

  永生化細胞系

  連續(xù)永生化細胞系由單一細胞類型組成，可以在培養(yǎng)物中連續(xù)繁殖有限次數(shù)的細胞分裂（大約三十次）或無限期地進行。有限壽命的細胞系通常是二倍體并保持一定程度的分化。事實上，此類細胞系在大約三十個分裂周期后就會衰老，這意味著有必要建立主庫和工作庫系統(tǒng)，以便長期維持此類細胞系。

  可以無限增殖的連續(xù)永生化細胞系一般都具有這種能力，因為它們已經(jīng)轉化為腫瘤細胞。腫瘤細胞系通常源自實際的臨床腫瘤，但也可以使用病毒癌基因或通過化學處理誘導轉化。轉化的細胞系具有幾乎無限的可用性的優(yōu)點，但缺點是保留了很少的原始體內(nèi)特征。

  原代細胞系

  原代細胞系直接源自切除的組織和培養(yǎng)物，作為外植體培養(yǎng)物或通過酶消化解離成單細胞懸浮液。這種培養(yǎng)物最初是異質的，但后來變成以成纖維細胞為主。原代培養(yǎng)物的制備是勞動密集型的，并且它們只能在體外維持有限的時間。在其相對有限的壽命期間，原代細胞通常保留體內(nèi)細胞的許多分化特征。重要提示：根據(jù)定義，原代培養(yǎng)物尚未傳代，一旦傳代，它們就成為細胞系，不再是原代細胞。

  干細胞系

  最近，干細胞系因其無限的生長特性和可塑性而成為研究中常用的細胞模型。這些細胞具有獨特的自我更新或分化成各種細胞類型的能力，以響應體內(nèi)適當?shù)男盘?。這些特性為干細胞提供了獨特的組織修復、替換和再生能力。

  細胞形態(tài)類型

  就生長模式而言，細胞培養(yǎng)物采用兩種形式之一：懸浮生長（作為單細胞或小的自由漂浮團塊）或作為附著在組織培養(yǎng)瓶上的單層生長。細胞系所采取的形式反映了其來源的組織。例如，源自血液的細胞系（白血病、淋巴瘤）傾向于在懸浮液中生長，而源自實體組織（肺、腎）的細胞傾向于單層生長。貼壁細胞系可分為 1) 內(nèi)皮細胞系，例如 BAE-1；2) 上皮細胞系，例如 HeLa；3) 神經(jīng)細胞系，例如 SH-SY5Y；或 4) 成纖維細胞，例如 MRC-5。

  圖 1. 貼壁細胞類型示例。根據(jù)總體形態(tài)，細胞分為 4 種不同的細胞類型：1) 上皮細胞，2) 內(nèi)皮細胞，3) 神經(jīng)元細胞或 4) 成纖維細胞。

  細胞生長的階段

  在開始任何實驗之前，了解并記錄所用細胞系的生長特征（包括細胞活力和增殖率）非常重要。細胞生長的改變可能表明細胞系內(nèi)存在重大問題，如果未被發(fā)現(xiàn)，可能會對實驗結果產(chǎn)生不利影響。

  培養(yǎng)細胞的典型生長曲線顯示出 S 形增殖模式。與正常細胞相關的生長期定義為：

  滯后期——在此階段細胞不分裂。在此期間，細胞適應培養(yǎng)條件，并且該階段的長度將取決于傳代培養(yǎng)時細胞系的生長期和接種密度。

  對數(shù)（Log）生長期——細胞活躍增殖，細胞密度呈指數(shù)增長。該階段的細胞群被認為是最具活力的；因此，建議在此階段評估細胞功能。每個細胞系在對數(shù)期都會表現(xiàn)出不同的細胞增殖動力學，因此它是確定群體倍增時間的最佳階段。細胞通常也在對數(shù)晚期傳代。細胞傳代太晚會導致過度擁擠、細胞凋亡和衰老。

  平臺（或穩(wěn)定）階段——由于細胞群匯合，細胞增殖減慢。在此階段，活躍細胞周期的細胞數(shù)量下降至 0-10%，細胞最容易受到損傷。

  衰退期——此階段細胞死亡為主，活細胞數(shù)量減少。細胞死亡不是由于營養(yǎng)物質的減少，而是由于細胞周期的自然進展。

  細胞培養(yǎng)的體外年齡

  主要使用兩個術語來定義細胞培養(yǎng)物的年齡：(i) 傳代數(shù) - 表示細胞系傳代培養(yǎng)的次數(shù)；(ii) 群體倍增 (pd) 數(shù) - 表示細胞代數(shù)細胞系經(jīng)歷了即細胞群加倍的次數(shù)。細胞培養(yǎng)物的體外年齡對于了解具有有限壽命或在連續(xù)培養(yǎng)中隨時間變化的不穩(wěn)定特性的細胞系特別有用。