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20xx年醫(yī)學(xué)專題—體外培養(yǎng)細(xì)胞的生長(zhǎng)與增殖過程-展示頁

2024-11-04 18:14本頁面
  

【正文】 的現(xiàn)狀與展望,第二十五頁,共一百一十二頁。)生長(zhǎng)期,穩(wěn)定期,衰亡(shuāiw225。)的對(duì)數(shù),潛伏期,對(duì)數(shù)(du236。,細(xì)胞濃度(n243。 最高分裂次數(shù)限制:正常細(xì)胞都有,腫瘤(癌)細(xì) 胞沒有。 細(xì)胞數(shù)不增加(zēngjiā),但代謝還是活躍的。,4.1.6.2 每代(群體)細(xì)胞(x236。持續(xù)3~5天。 sh249。,第二十一頁,共一百一十二頁。 細(xì)胞分裂指數(shù)(mitotic index, MI): MI=(分裂相個(gè)數(shù)∕1000個(gè)細(xì)胞) 100% 。 原(初)代培養(yǎng)細(xì)胞:24~96 h;傳代和腫瘤細(xì)胞: 6~24 h。,4.1.6.2 每代(群體)細(xì)胞的生長(zhǎng)(shēngzhǎng)過程,每代細(xì)胞要經(jīng)過四個(gè)生長(zhǎng)階段(jiēdu224。n d224。,體 外 培 養(yǎng) 細(xì) 胞 系 的 生 長(zhǎng) 曲 線,,0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 t∕周,接種(jiēzh242。 細(xì)胞株(cell strain):在經(jīng)過生物學(xué)鑒定的細(xì)胞系 中,通過單細(xì)胞培養(yǎng)或篩選法,由單細(xì)胞增殖形成的 細(xì)胞群。連續(xù)細(xì)胞系(株):主要發(fā)生在傳代期。ng)。,第十八頁,共一百一十二頁。細(xì)胞的代數(shù)=轉(zhuǎn) 接的次數(shù)。 傳代期(passage phase):原代細(xì)胞生長(zhǎng)一 定時(shí)間后,將其分開接種到多個(gè)培養(yǎng)瓶中繼續(xù)培養(yǎng)的 過程稱傳代。 細(xì)胞:移動(dòng)活躍、分裂但不旺盛、相似(xiānɡ s236。,4.1.6.1 細(xì)胞系的生長(zhǎng)(shēngzhǎng)過程:,原代培養(yǎng)期(primary culture phage):從取出 體內(nèi)組織接種培養(yǎng)到第一次傳代的時(shí)期。 獲永生性或惡性轉(zhuǎn)化(遺傳性改變)生存期則發(fā)生 變化。細(xì)胞的種類、性狀、原供體的年齡決定其生存時(shí) 間長(zhǎng)短。,4.1.6 體外培養(yǎng)細(xì)胞的生長(zhǎng)(shēngzhǎng)與增殖過程,、細(xì)胞系的生長(zhǎng)過程: 培養(yǎng)(p233。 但細(xì)胞密度進(jìn)一步加大、營養(yǎng)減少、代謝產(chǎn)物增多 時(shí),(因營養(yǎng)和代謝物的影響)細(xì)胞分裂停止,出 現(xiàn)接觸抑制。腫瘤(癌)細(xì)胞無此現(xiàn)象。bāo)的生長(zhǎng)特性,接觸抑制(contact inhibition): 正常細(xì)胞移動(dòng)、靠近而接觸(jiēch249。,第十五頁,共一百一十二頁。 影響因素:低鈣不利于細(xì)胞伸展;低溫和培養(yǎng) 液流動(dòng)過快妨礙貼附;生物因素:表皮生長(zhǎng)因子 (刺激神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞的皺褶(zh242。,第十四頁,共一百一十二頁。 形態(tài):始終為球狀 優(yōu)點(diǎn):細(xì)胞密度高,培養(yǎng)效率高,易操作控 制,便于大規(guī)模生長(zhǎng)。bāo)(suspend cell),此類細(xì)胞體外生長(zhǎng)不必貼壁,可在培養(yǎng)液中 懸浮生長(zhǎng)。,非貼附型細(xì)胞(x236。 如HeLa細(xì)胞原本是一種上皮型癌細(xì)胞,但若在過酸 或過堿的條件下培養(yǎng),可以呈現(xiàn)梭形,當(dāng)酸堿適中時(shí) 又可以恢復(fù)上皮型特征。nj236。 如神經(jīng)元和神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞,第十二頁,共一百一十二頁。bāo)( polymorphic): 形態(tài)上不規(guī)則(難以確定其形態(tài))的細(xì)胞。,貼附型細(xì)胞(x236。 單核巨噬細(xì)胞系細(xì)胞體外培養(yǎng)常如此:顆粒性白細(xì) 胞、淋巴細(xì)胞、單核細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、腫瘤細(xì)胞。外形不規(guī)則。iyǎng)時(shí)如此。胞間緊密,單層貼壁。bāo),2. 上皮型細(xì)胞(epithelium): 泛指形狀上類似上皮細(xì)胞的細(xì)胞。,第十頁,共一百一十二頁。 細(xì)胞貼壁后呈梭形,胞質(zhì)外伸出23個(gè)長(zhǎng)短不同的突起,成 放射狀,胞間疏松。從生長(zhǎng)表面脫落而進(jìn)入液體 的細(xì)胞通常不再生長(zhǎng)而逐漸退化。若取走一片細(xì)胞 ,存留的細(xì)胞就 會(huì)沿著表面生長(zhǎng)而重新(ch243。bāo)(anchoragedependent cell),哺乳動(dòng)物大多數(shù)細(xì)胞必須附著固體表面生長(zhǎng)。,第九頁,共一百一十二頁。 2.非貼附型細(xì)胞:此類細(xì)胞體外生長(zhǎng)不必貼壁,可 在培養(yǎng)液中懸浮生長(zhǎng)。bāo):細(xì)胞間相互接觸;細(xì)胞與細(xì)胞外基 質(zhì)(培養(yǎng)器皿壁或載體)結(jié)合。,4.1.4體外培養(yǎng)(p233。 是動(dòng)物細(xì)胞工程的重要技術(shù)基礎(chǔ)。n),動(dòng)物細(xì)胞與組織培養(yǎng):從動(dòng)物體內(nèi)取出 細(xì)胞或組織,模擬體內(nèi)的生理環(huán)境條件, 在無菌、適宜溫度(wēnd249。,4.1.3 動(dòng)物細(xì)胞與組織培養(yǎng)的概念(g224。 5.原代細(xì)胞一般繁殖50代左右即退化死亡。 3.培養(yǎng)過程需氧量少,對(duì)機(jī)械攪拌或剪切力敏感。diǎn),(二)動(dòng)物細(xì)胞的培養(yǎng)特點(diǎn): 1.動(dòng)物細(xì)胞比微生物細(xì)胞大,無細(xì)胞壁。,第六頁,共一百一十二頁。 4.中間連接: 無橫隔、透明,間隔2030nm。nɡ ɡ233。 2.間隙連接: 23nm間隙。,4.1.2 動(dòng)物細(xì)胞的特點(diǎn)(t232。 隨著基因重組和單克隆抗體技術(shù)的發(fā)展,動(dòng)物 細(xì)胞組織培養(yǎng)展現(xiàn)出越來越可觀(kěguān)的工業(yè)化前景。,4. 1.1 發(fā)展(fāzhǎn)歷史,近年: 淋巴細(xì)胞雜交瘤技術(shù),使動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)進(jìn)入了 一個(gè)新領(lǐng)域。)的迅速發(fā) 展,已能把特定的外源基因通過PCR技術(shù)擴(kuò)增幾 千倍,并可轉(zhuǎn)染到細(xì)胞內(nèi),使其得到高質(zhì)量的表 達(dá)。)和細(xì)胞融合技術(shù)(j236。 20世紀(jì)80年代以后: 隨著基因工程技術(shù)(j236。,第三頁,共一百一十二頁。 動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的奠基人:美國生物學(xué)家哈里森 (1907年)用蓋玻片覆蓋凹窩玻璃懸滴培養(yǎng)法將 蛙胚神經(jīng)組織培養(yǎng)在淋巴液中,存活幾周,有細(xì) 胞突起(tūqǐ)的生長(zhǎng)過程。shǐ) 4.1.2 動(dòng)物細(xì)胞的特點(diǎn) 4.1.3 動(dòng)物細(xì)胞與組織培養(yǎng)的概念 4.1.4 動(dòng)物細(xì)胞的體外培養(yǎng)生長(zhǎng)特性,第二頁,共一百一十二頁。,第一頁,共一百一十二頁。u)和功能的技術(shù),稱動(dòng)物細(xì)胞與 組織培養(yǎng)。第四章 動(dòng)物細(xì)胞與組織培養(yǎng) (Animal Cell and Tissue Culture),動(dòng)物體內(nèi)取出組織和細(xì)胞,在體外模擬機(jī)體內(nèi)的生理 條件,建立無菌、適溫和一定的營養(yǎng)條件,使之生長(zhǎng) 和生存,并維持其結(jié)構(gòu)(ji233。g242。 是動(dòng)物細(xì)胞工程的重要技術(shù)基礎(chǔ):細(xì)胞融合、組織 工程、胚胎工程、干細(xì)胞工程、動(dòng)物克隆、動(dòng)物細(xì)胞 產(chǎn)品的大規(guī)模制備技術(shù)等等都離不開~。,4.1 概 述,4. 1.1 發(fā)展歷史(l236。,4. 1.1 發(fā)展(fāzhǎn)歷史,動(dòng)物細(xì)胞(組織)培養(yǎng)技術(shù)的起源: 19世紀(jì)所應(yīng)用的胚胎學(xué)技術(shù)。 先驅(qū)者中法國學(xué)者卡勒爾:設(shè)計(jì)卡氏培養(yǎng)瓶自 1923年用于培養(yǎng)雞胚的心肌組織成功以后,已使 多種動(dòng)物組織培養(yǎng)獲得成功。,4. 1.1 發(fā)展(fāzhǎn)歷史,20世紀(jì)40年代以后: 動(dòng)物組織培養(yǎng)的科學(xué)家們研究重點(diǎn)集中在培養(yǎng) 基方面。sh249。sh249。,第四頁,共一百一十二頁。雜交瘤細(xì)胞能在體外懸浮情況下大 量繁殖并產(chǎn)生單克隆抗體。,第五頁,共一百一十二頁。diǎn),(一)動(dòng)物細(xì)胞之間的連接特點(diǎn): 1.緊密連接:牢固、無間隙。 3.隔壁連接: 2030nm間隔,有橫隔(h233。)。 5.橋粒連接: 有間隙,有纖維形成的特殊結(jié)構(gòu)。,4.1.2 動(dòng)物細(xì)胞的特點(diǎn)(t232。 2.動(dòng)物細(xì)胞倍增時(shí)間長(zhǎng),生長(zhǎng)(shēngzhǎng)緩慢,易受污染。 4.動(dòng)物細(xì)胞間主要以聚集體形式存在。,第七頁,共一百一十二頁。ini224。)和豐富營養(yǎng)條件下,使 離體細(xì)胞或組織生存、生長(zhǎng)并維持結(jié)構(gòu)和 功能的一門技術(shù)。,第八頁,共一百一十二頁。iyǎng)細(xì)胞的分型,貼附和非貼附生長(zhǎng): 1.貼附型細(xì)胞(x236。多數(shù)細(xì)胞屬貼附型細(xì) 胞。如:白細(xì)胞、淋巴細(xì)胞,腫瘤 細(xì)胞、雜交瘤細(xì)胞、轉(zhuǎn)化細(xì)胞系等。,貼附型細(xì)胞(x236。當(dāng)細(xì)胞布滿表 面(單層)時(shí),即停止生長(zhǎng)。ngxīn)布滿表面。(為單層附壁培養(yǎng)) 按培養(yǎng)細(xì)胞的形態(tài),可分四類: 1.成纖維型細(xì)胞(fibroblast) 外形與體內(nèi)成纖維細(xì)胞相似,梭形或不規(guī)則形。 起源于中胚層的細(xì)胞在體外培養(yǎng)時(shí)一般表現(xiàn)為這種形式。,貼附型細(xì)胞(x236。特點(diǎn):扁平狀, 形態(tài)較為規(guī)則。起源于內(nèi)、外 胚層的細(xì)胞體外培養(yǎng)(p233。 3. 游走型細(xì)胞(wandering): 類似巨噬細(xì)胞樣的特征。 分散生長(zhǎng),不連接成片,成群落;通常伸出偽足和 突起,貼壁位置不固定,呈活躍的游走和變形運(yùn)動(dòng)。,第十一頁,共一百一十二頁。bāo),4. 多形型細(xì)胞(x236。 細(xì)胞胞體略呈多角形;細(xì)胞胞突細(xì)長(zhǎng)形;類 似絲狀偽足。,影響(yǐngxiǎng)細(xì)胞形態(tài)的主要因素,細(xì)胞的來源不同; 生理?xiàng)l件不同,功能狀態(tài)不同; 血清成分、培養(yǎng)基成分、 添加成分、培養(yǎng)基的酸堿 度、氣象環(huán)境(hu225。ng)、溫度等不同。,第十三頁,共一百一十二頁。bāo)或懸浮型細(xì)胞(x236。如:白細(xì)胞、淋巴細(xì)胞,腫瘤細(xì)胞 和雜交瘤細(xì)胞以及轉(zhuǎn)化細(xì)胞系等。 有些(yǒuxiē)細(xì)胞既可懸浮,也可以貼附。,4.1.5 體外培養(yǎng)細(xì)胞的生長(zhǎng)(shēngzhǎng)特性, 貼附: 細(xì)胞接種后很快形成偽足,與底物點(diǎn)接觸,細(xì) 胞逐漸呈放射狀伸展,細(xì)胞體中心變扁平狀。u zhě)活動(dòng))、成纖維細(xì)胞生 長(zhǎng)因子(減少3T3細(xì)胞的扁平度)。,4.1.5 體外培養(yǎng)細(xì)胞(x236。)時(shí),細(xì)胞不再移動(dòng)且 停止接觸區(qū)質(zhì)膜的皺褶活動(dòng)和細(xì)胞運(yùn)動(dòng)以及細(xì)胞的 重疊生長(zhǎng)。 密度抑制(density inhibition): 只要營養(yǎng)充分,接觸抑制的細(xì)胞仍能分裂增殖。,第十六頁,共一百一十二頁。iyǎng)的細(xì)胞持續(xù)生長(zhǎng)的時(shí)間有限,最終自行停止生 長(zhǎng)。 如:人胚成纖維細(xì)胞存活一年、傳30~50代相當(dāng)于 150~300個(gè)細(xì)胞周期);供體是成體或衰老個(gè)體時(shí)則 存活更短;肝、腎細(xì)胞僅能傳幾代或十幾代。,第十七頁,共一百一十二頁。1~4周。)于(也能 代表)體內(nèi)組織、藥物測(cè)試的好對(duì)象。 細(xì)胞系(cell line):傳代細(xì)胞分裂增殖旺盛、能 保持一致的二倍體核型,稱細(xì)胞系。每一代中細(xì)胞分裂3~6次。,4.1.6.1 細(xì)胞系的生長(zhǎng)(shēngzhǎng)過程:,衰亡期(senescence phase):細(xì)胞仍生存,但 不增殖或增殖很慢,最后衰退死亡(sǐw225。 細(xì)胞可發(fā)生自發(fā) 轉(zhuǎn)化,其標(biāo)志之一:獲永久增殖能力而成連續(xù)細(xì)胞系 (株)。 細(xì)胞系(cell line):第一次傳代培養(yǎng)后的細(xì)胞。 亞株(substrain):?,第十九頁,共一百一十二頁。ng)培養(yǎng),第一次傳代(chu225。i),衰老(shuāilǎo),死亡,傳 代 期,細(xì) 胞 系,連續(xù)細(xì)胞系,原代 培養(yǎng),轉(zhuǎn)化,傳代間隔,細(xì) 胞 濃 度 的 指 數(shù),第二十頁,共一百一十二頁。n): 潛伏期(latent phase): 接種——懸浮——貼附——不馬上分裂(潛伏)。 對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期(logarthmic growth phase): 分裂旺盛、分裂相增多(其數(shù)量標(biāo)志分裂的旺盛程 度)。初代MI 低,傳代和腫瘤細(xì)胞系MI高達(dá)3~5% 。,4.1.6.2 每代(群體)細(xì)胞的生長(zhǎng)(shēngzhǎng)過程,在理想的環(huán)境下,細(xì)胞處于較恒定的生長(zhǎng)分裂狀 況,其生長(zhǎng)速率: dN ∕dt = μN(yùn) (N——時(shí)間 t 時(shí)的細(xì)胞個(gè)數(shù); μ—— 細(xì)胞比生長(zhǎng)速率:在對(duì)數(shù)(du236。)生 長(zhǎng)期,群體細(xì)胞數(shù)增殖一倍所需要的時(shí)間,以時(shí)間T 表示) 積分得: T = ㏑2 ∕μ (時(shí)間T表示細(xì)胞比生長(zhǎng) 速率) 此時(shí)期細(xì)胞以指數(shù)形式增長(zhǎng)繁殖。,第二十二頁,共一百一十二頁。bāo)的生長(zhǎng)過程,穩(wěn)定期(stationary phase):因培養(yǎng)空間和營 養(yǎng)物質(zhì)有限,特別是代謝廢物的累積,細(xì)胞進(jìn)入:新 分裂的細(xì)胞數(shù)與死亡的細(xì)胞數(shù)相等的動(dòng)態(tài)平衡時(shí)期。 衰亡期(senescence):營養(yǎng)物
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