体外培养细胞的细胞生物学特点

生物学特点体外培养细胞的细胞生物学特点第1页体外培养物细胞生物学特点

总：与体内仍有相同--

体外培养细胞仍存在细胞和细胞、

细胞和基质相互关系但有不一样

相对孤立、相对单一

失去原有组织结构和细胞形态

分化减弱或不显

体外培养细胞的细胞生物学特点第2页体外培养物细胞生物学特点

与体内仍有相同--

体外培养细胞

仍存在细胞和细胞、细胞和基质

相互关系

体外培养

单个细胞也能生存和增殖

但单个细胞不是细胞永久存在形式,

培养细胞之间仍有在形态和机能上

相互依存关系

体外培养细胞的细胞生物学特点第3页

1.培养细胞之间

仍有在形态和机能上相互依存关系。

在结构上，如：

上皮细胞仍见有桥粒

在生理活动上，

单个细胞虽能生长繁殖,

但不如群体细胞能力强，

当相邻细胞接触，便造成运动停顿

细胞相互沟通生物信息结果

2.培养细胞和基质之间

对细胞外基质仍有依存性

体外培养细胞的细胞生物学特点第4页

但有不一样

人工所模拟条件与体内实际情况

仍不完全相同

当细胞被置于体外培养后

久了,必定发生改变

与体内主要不一样

相对孤立、相对单一

缺乏体内一些影响

体外培养细胞的细胞生物学特点第5页

主要表现

失去原有组织结构和细胞形态

如：肌肉细胞—纤维化

分化减弱或不显

出现类似“返祖”现象：细胞趋向单一化

或取得不死性

或变成含有恶性性状细胞群

所以要正确认识体外培养细胞

是一个特定条件下生长细胞群体

体外培养细胞的细胞生物学特点第6页培养细胞主要生物学特点

1.去分化

2.贴壁和铺展

3.

接触抑制和密度依赖性体外培养细胞的细胞生物学特点第7页去分化

体外培养细胞的细胞生物学特点第8页体外培养物细胞生物学特点

体外培养生长生物学特征含有两重性

基本生物学特征

仍与体内细胞相同

培养物在体外条件下生长，

许多生长生物学行为发生改变

体外培养细胞的细胞生物学特点第9页培养细胞分化状态改变

体内细胞--三方面影响与调整:

体外环境影响

体内神经—体液原因调整

细胞与局部微环境相互作用

控制--

维持着细胞分化特征。体外培养时，

失去了--

分化特征逐步减弱

体外培养细胞的细胞生物学特点第10页去分化(脱分化):

各种分化细胞，逐步失去各自形态与功效“个性”，表现出某种趋同性

如:

培养成纤维细胞

在适当刺激下，可分化为

其它结缔组织细胞和肌组织细胞，

表现出类似未分化间充质细胞特征，‘返祖’

有2点体外培养细胞的细胞生物学特点第11页1.但,去分化并不意味着完全返回胚胎时期原始细胞状态

如:高度分化神经细胞和心肌细胞

已经丧失增生活性不可能恢复

但已经具备生物电活动特征

不会完全失去

体外培养细胞的细胞生物学特点第12页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

含大量角蛋白丝角质细胞

内皮细胞--

但，这种能力会伴随培养时间延长

逐步丧失

总之，休外培养,使细胞

结构与功效上“可塑性”增大

预防去分化体外培养细胞的细胞生物学特点第13页贴附和铺展

体外培养细胞的细胞生物学特点第14页贴附(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第一步.

细胞悬液后

耽搁得越久，越轻易发生退化

提供什么样生长表面

是细胞能否成功粘附主要原因。

体外培养细胞的细胞生物学特点第15页

不一样细胞粘附能力不一样

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时间才能粘附到固相表面粘附能力强细胞---

粘附能力弱细胞---可利用此特点（粘附：快、牢；慢、弱）

分离、纯化细胞体外培养细胞的细胞生物学特点第16页细胞形态

因是否贴附于底物而不一样

悬浮细胞:

基本圆形

粘附和贴壁细胞:

扁平圆形

相差显微镜

“亮圈”

很快过渡--体外培养细胞的细胞生物学特点第17页贴附过程：3步贴附因子粘附细胞开始附着细胞深入

牢靠附着—伸展体外培养细胞的细胞生物学特点第18页影响原因

各种细胞不一样如接种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)

生物原因血清、培养液中促附着因子

机械，物理等其它原因原因离心：促进附着

流动：培养液流动可阻止细胞附着低温：可抑制附着体外培养细胞的细胞生物学特点第19页办法（原因）1.包被

对分化程度高、生长能力差细胞

可在培养瓶皿表面包被有利于细胞粘附和

生长生物活性物质如:--

经过其所带电荷先吸附--,培养细胞再与其结合。

血清内含有各种能够

促进细胞粘附成份

细胞本身也可能产生一些粘附分子

体外培养细胞的细胞生物学特点第20页办法2.降低接种时细胞悬液量

待细胞粘附和贴壁之后，再补充分够培养液3.降低培养液中血清含量

使培养液黏度降低4.培养液中离子成份及其浓度

如，培养液中Ca含量过低时不利于

细胞粘附、贴壁和铺展5.培养液温度

低温会减低细胞活动，妨碍黏附和贴壁体外培养细胞的细胞生物学特点第21页促进细胞粘附成份体外培养细胞的细胞生物学特点第22页体外培养细胞的细胞生物学特点第23页铺展

铺展（伸展）

(spread)

进行生命活动一个基本生长特点或生长行为

铺展情况制约细胞分裂增殖活动

过程，细胞先由圆形变为

圆饼形(放射状铺展细胞)

逐步铺开伸展成为扁平极性细胞

极性细胞就是各种有机体细胞

在体外特征性细胞形态

体外培养细胞的细胞生物学特点第24页铺展情况

是调整细胞形状主要方面

铺展得越好，细胞越扁

意味着细胞与生长基质表面接触面越大铺展情况

与细胞生长有亲密关系

只有当细胞铺展到适当程度

DNA合成才开始进行经过比较贴壁依赖性细胞

不一样铺展程度与DNA合成率之间关系

发觉细胞越扁(厚度越小)

DNA合成率越高

体外培养细胞的细胞生物学特点第25页

细胞形状(伸展)与细胞生长

适当细胞形状-伸展

对正常细胞DNA合成主要

对其生长主要伸展意义体外培养细胞的细胞生物学特点第26页试验一

成纤维细胞

1.附着于玻璃或塑料底物:细胞增殖

2.

悬浮培养:细胞不增殖

3.a.培养在悬浮玻璃纤维上:

若够长:细胞可增殖

若短于20um,细胞可附着,但增殖很慢

或不增殖

b.在一些塑料上:有些细胞可附着,

但增殖很慢或不增殖伸展意义体外培养细胞的细胞生物学特点第27页原因分析

在1.附着培养物上:细胞很扁平,很伸展

在2.悬浮培养中:细胞圆球形,未伸展

在3.培养中:细胞维持介于扁平与圆球之间

所以,细胞形状,至关主要

伸展至原来形态,才能增殖

伸展意义-试验体外培养细胞的细胞生物学特点第28页伸展意义-试验二体外培养细胞的细胞生物学特点第29页

PolyHEMA

35----------0.0035um

高浓度（厚）

低浓度（薄）

细胞

圆

扁

（附着最差）

取得细胞构型（模型）

不一样伸展程度细胞

PolyHEMA细胞

厚

厚（21~22um）（伸展差）（10+-2）

薄

薄（2um）（伸展好）（46+-13）

体外培养细胞的细胞生物学特点第30页

PolyHEMA

CellHeight(um)

H3

(C.P.M).

1.00

22

7+-5

4x10-21550+-5

4x10-3

6

250+-15体外培养细胞的细胞生物学特点第31页

细胞悬浮在培养液中时，近似球体形状当接触坚硬平面即铺展于底物上，扁平状

与底物形成很多接触点伸展过程体外培养细胞的细胞生物学特点第32页(1)开始阶段开始附着铺开

细胞附着于底物

球形细胞，下方表面与底物接触成扁但还未形成新伪足

伸展分几个阶段体外培养细胞的细胞生物学特点第33页(2)

放射状铺展阶段

在球形细胞体周围形成很多伪足隆起

伪足形状

主要柱形丝状:直径0.2-0.5um长10-20

扁平片状:厚0.1-0.5宽2-5

还有:小泡状叶状:直径1-2

开始时:絲状多

以后片状增加

体外培养细胞的细胞生物学特点第34页

许多伪足

形成薄胞质小片牢靠贴于底物

胞体中央部分扁

整亇细胞扁平(3)极化阶段

体外培养细胞的细胞生物学特点第35页细胞最终伸展附着情况试验：用各种细胞，

以显微操作及缩时电影定位细胞附着于玻璃和聚苯乙烯情况

检测--显微针头—

结果：附着规律体外培养细胞的细胞生物学特点第36页附着点：附着规律

几乎未见于细胞中央区

(如不在核之下)

总在边缘，边缘”摆动”活动部位

凸边缘

在薄边缘附着区：约为细胞下面表面15-35％体外培养细胞的细胞生物学特点第37页附着、伸展条件底物细胞能在很多固体表面附着最终铺展程度，取决于底物性质影响原因：活性物质(贴附、伸展因子):血清、培养液中，

或细胞分泌生物活性物质被底物吸附后可利于细胞铺展细胞借助这些分子,可附着于各种”非特异性”底物上如Fn，胶原，聚赖氨酸

机械，物理原因

体外培养细胞的细胞生物学特点第38页接触抑制和密度依赖性体外培养细胞的细胞生物学特点第39页接触抑制和

密度依赖性生长仰制

体外培养细胞的细胞生物学特点第40页运动接触抑制

体外培养细胞的细胞生物学特点第41页密度依赖性生长仰制增殖密度抑制试验方法：3T3细胞，接种105于6cm培养皿，

5d细胞计数于加入10％、20％、30％牛血清

培养液中，结果：

体外培养细胞的细胞生物学特点第42页增殖密度抑制结果：①10％