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细胞培养起源

大多数人是在标准条件下用有限或连续细胞系开展工作的。所以,考虑培养物中的细胞成分非常重要。如细胞在诱导条件下表现分化特征,要么意味着培养的细胞是成熟的,保持其持续合成特殊蛋白质的能力就够了;要么意味着培养细胞由前体细胞或干细胞组成,这些细胞有增殖能力,美工维持未分化状态,当有了合适的诱导条件,其中的一些或全部细胞会成熟并分化。有指导意义的考虑是,把培养物看成是由多能干细胞,未分化的定向前体细胞和成熟细胞组成的平衡状态,并且,这种平衡可随环境条件变化而改变。在细胞密度较低的情况下,连续传代可促进细胞增殖和限制细胞分化,而高细胞密度,低血清和合适的**条件可以促进细胞分化,抵制细胞增殖。

细胞培养的来源可决定以后形成的培养物的细胞组成。因此,从胚胎获得的细胞系比来源于成熟组织的细胞系包含有相对多的干细胞和前体细胞,有更强的自我更新的能力。另外,从体内不断更新的组织(如表皮,肠上皮,造血细胞)获得的细胞培养物仍可能含有干细胞,在适当的条件下,它们将有较长的生命期限。但那些来源于在应激条件下才更新的组织,如成纤维细胞,肌肉,神经胶质的培养物,可能只含有一些生命期限明确,能进行定向分化的前体细胞。

因此,鉴定培养的细胞时,不能只局限于体内的细胞谱系(造血细胞,肝细胞,神经胶质细胞等),还得考虑谱系所处的生长阶段(干细胞,定向前体细胞或成熟的分化细胞)。虽然,沿着分化的进展途径被认为是不可逆的,但是定向(commitment)的概念目前正被人们质疑[Kondo and Raff,2004;Le Douarin et al.,2004]。某些前体细胞可以转变成回复成干细胞状态并且沿着相同的或不同的谱系再分化。

细胞培养过程中,从肿瘤得到的细胞不遵循上述规则,例如,大鼠肝癌细胞在体外增殖,便仍能表现一些分化特征,它们越接近正常细胞的表型,细胞增殖就受到越强的抑制。虽然细胞在细胞系中的地位或许与增殖的关系并不密切,但并不是没有关联(例如,在高密度,低增殖速率时,B1,黑色素瘤细胞产生的黑色素较多)。到目前为止,人们还不能细胞谱系之间能否发生转变。

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