细胞形态学检查.ppt

细胞形态学检查 一 倒置显微镜观察细胞的形态 一 一般的形态学观察 二 用相差显微镜观察细胞的形态 三 荧光显微镜观察细胞的形态和结构 IdentificationofculturedadultratRGCs Culturedcellswereco labeledwithanti Thy 1antibody A anti NF Lantibody B andDAPI C D Adigitallymergedimagesimultaneouslyrepresentsallthreefluorescentlabels E Thecorrespondingphase contrastimage 免疫荧光染色法 用于标记二抗体的荧光素 1 异硫氰酸荧光素 FITC 发射的荧光波长为490 619 绿色荧光 2 四乙基罗丹明 荧光波长为540 660 橙红色荧光 3 DAPI或Hoechst33258 染核 用紫外激发 免疫荧光的染色步骤 1 用95 乙醇固定细胞10 30分或用冷丙酮固定5 10分 2 用PBS洗3次 3 用PBS配制的1 Triton10分 用PBS洗3次4 用2 5 BSA封闭2小时5 加入一抗过夜 PBS洗3次6 加入二抗1 2小时 PBS洗3次7 核复染 荧光显微镜观察 正常细胞和组织的培养 一 上皮细胞培养 epithelialculture 上皮细胞包括腺上皮是很多器官如肝 胰 乳腺等的功能成分 又由于癌起源于上皮组织 故上皮细胞培养特别受到重视 但上皮细胞培养中常混杂有成纤维细胞 培养时生长速度往往超过上皮细胞 并难以纯化 同时上皮细胞难以在体外长期生存 因此纯化和延长生存时间是培养关键 体内上皮细胞生长在胶原构成的基膜 因此培养在有胶原的底物上可能利于生长 另外人或小鼠表皮细胞培养在以3T3细胞为饲养层 用射线照射后 时 细胞易生长并可发生一定程度的分化现象 降低PH Ca2 含量和温度 向培养基中加入表皮生长因子 均有利于表皮细胞生长 表皮细胞培养1 取材 外科植皮或手术残余皮肤小块 早产流产儿皮肤更好 取角化层薄者 切成0 5 1平方厘米小块 2 置0 02 EDTA中 室温 5分钟 3 换入0 25 胰蛋白酶中 4 过夜 4 分离 取出皮块 用血管钳或镊子将表皮与真皮层分开 5 取出表皮 剪成更小的块后 置0 25 胰酶中 37 30 60分钟 6 反复吹打 制成悬液 7 培养 用80目不锈钢纱网滤过后 低速离心 吸去上清 8 直接加入培养基 Eagle加20 小牛血清 制成细胞悬液 接种入培养瓶 CO2温箱培养 CulturedMouseMammaryEpithelialCells 神经胶质细胞培养 神经细胞 神经元 不易培养 只有在适宜情况下 如接种在胶原底层上 或加入神经生长因子和胶质细胞因子时 可出现一定程度的分化 长出突起等现象 但很难使之增值 而神经胶质细胞是神经组织中比较容易培养的成分 人 鼠等脑组织即可用于神经胶质细胞培养 不仅能获得生长的胶质细胞 也可形成能传代的二倍体细胞系 一般说来 胶质细胞在培养中生长不稳定 不易自发转化 但对外界因素仍保持很好的敏感性 获取脑组织后 仔细剥除脑膜 血管和纤维成分 置Hanks液中漂洗一 二次 2 置于30 50倍体积的Hanks液中 此时脑组织比较柔软 反复吹打即制成细胞悬液 3 把悬液注入离心管室温中直立5 10分钟后 细胞或细胞团快自然下沉 脂肪等杂物易漂浮 可吸除上层 反复二 三次 即可排除脂肪成分和其它碎块并获较多细胞成分 4 在沉降物中加入适量培养液 通过纱网过滤 计数并调整细胞密度 5 接入培养瓶或皿中 置5 CO2温箱中培养 该细胞适应环境过程较长 接种后贴壁较慢 贴壁后短期内也可能不见细胞分裂现象 然而一旦生长后即能迅速进入旺盛的增殖状态 细胞传代可以0 25 胰酶消化处理 Culturedneuron Culturedmicroglia 大鼠肝细胞的培养 成年 培养液 Koga培养液 最好加入Williams和WaymouthMB752 1 消化液 型胶原酶300U mg 使用浓度为0 025 方法 1灌流法分离肝细胞 门静脉和下腔插管静脉插管2 用预灌流液 8 3mg mlNaCl 0 5mg mlKCl 2 4mg mlHEPES pH7 4 灌流8分钟 3 用含0 05 胶原酶的灌流液 预灌流液中加入5mmol LCaCl2 0 05 胶原酶 继续灌流10分钟 4 将肝叶剪下 将消化好的肝细胞轻轻刮下 获得的肝细胞悬液离心 600r min 三次 每次2分钟5 然后重新悬浮于WE培养基中 含10 血清 Insulin0 2U ml L Glutamine0 292mg ml 100nMdexamethasone 6 IsolatedcellswereplatedoncollagentypeI coateddishesinmediumIconsistingofWilliams mediumE HepatocyteIsolationandCultureHepatocyteswereisolatedfromtheliveroffedmaleBALB cmice 22 25g byusingthetwo stepcollagenaseperfusionmethod Aftertheinductionofanesthesiawithpentobarbitalsodium 400mg kgip theperitonealcavitywasopened andtheliverwasperfusedinsituviatheportalveinfor4minat37 Cwithcalcium freeHEPESbufferandfor7minwithHEPESbuffercontaining45mg 100mlcollagenaseD Boehringer Mannheim Laval QC Canada and135mg 100mlCaCl2 Theperfusionratewassetat5ml minforbothsolutions Thecellswereusedonlyifcellviability asdeterminedbytrypanblueexclusion was 80 Thecellswereseededontoplasticpetridishes 26 000cells cm2 inWilliams mediumE GIBCOBRL Toronto ON Canada supplementedwith10 fetalbovineserum GIBCOBRL andallowed90mintoattach Theserum containingmediumwasthenremoved andthecellsweresubjectedtodifferentcultureconditionsinserum freemedium Fig 5 MorphologyofEGF treatedmousehepatocytesinthepresenceandabsenceofPD 168393 Primarymousehepatocytecultureswereincubatedwithmedium untreated orEGF 50ng ml inthepresenceorabsenceof10 MPD 168393 After24hinculture EGF treatedhepatocyteswerespread andtheircellsurfaceincreasedcomparedwithuntreatedcells HepatocytestreatedwithEGFinthepresenceofPD 168393werespheroidandresembledcontrolcellswithorwithoutPD 168393 Magnification 100 大鼠心肌细胞的培养 新生大鼠鼠龄的选择新生大鼠心肌细胞在出生后3d内具有部分的增殖能力 成年大鼠心肌细胞则为终末分化细胞 不再具有分裂增殖能力 因此 大鼠出生时间越短 其心肌细胞分离后成活率越高 越容易贴壁生长 大量观测表明 选择13d龄大鼠分离其心肌细胞进行原代培养较为理想 其中尤以半日龄大鼠心肌细胞培养效果最佳 神经细胞分散培养 一 选材常用胚胎动物或新生鼠神经组织 鸡胚常用胚龄6 8d 新生鼠或胎鼠 12 14d 或人胚胎 不过也有认为与组织相关 如大白鼠胚胎以19d为宜 小鼠以18d为宜 大鼠纹状体以10d为宜 若纹状体与黑质联合培养的大鼠胚 则黑质以13d 纹状体18 21d为宜 小脑以20 21d小鼠胚胎 所获蒲氏细胞成活率高 颗粒细胞正在分化 脊髓与DRG联合培养 常用4 7d鸡胚或12 14d小鼠胚胎 取材易 神经成活率高 二 取材 脑则取出相应组织 在解剖液中先剪碎 以使胰酶消化 脊髓则固定于琼脂板上 用小刀将其要成背腹两侧 分别培养 三 细胞分离与接种 神经组织用0 125 0 25 胰蛋白酶在37 孵育30min 移入接种液 停止消化 并洗去胰蛋白酶液 用细口吸管吹打细胞悬液 使其充分分散 如此多次 待沉淀后吸出上层细胞悬液 计数 预置细胞密度 接种于培养皿 1 106 做电生理应为5 105或更低 四 抑制胶质细胞生长 培养3 5d后 也有人认为培养7d后 用阿糖胞苷 或5 FU抑制神经胶质细胞的生长 五 观察 接种6 12h 开始贴壁 并有集合现象 细胞生长突起明显 5 7d胶质细胞增生明显 7 10d胶质细胞成片于神经细胞下面 形成地毯 2周时神经细胞生长最丰满 四周晕光明显 一个月后 有些神经细胞开始退化 变形 甚至出现空泡 一般培养2 4周最宜 但神经细胞只能增大 而不能增殖 只能原代 不能传代 不会有细胞周期 而且随培养时间的延长 细胞数量在下降 但胶质细胞可以 神经胶质细胞也可以 在培养过程中 早期9 12d时 有较多的神经细胞死亡 这是第一次死亡阶段 应注意保持条件的恒定 在此之后存活下去的细胞一般突起长而多 且相互形成突触 Neuronalculture 1 Ratpupsagedl l5d werekilledbycervicaldislocation 2 CortexplacedinEarle sbalancedsaltsolution BSS at37 C andcutinto500urnslices3 Slicesofvisualcortexwereincubatedat37 Cwithgentlestirringin10mlofenzymesolution4 After1 5hr thesliceswererinsedbrieflywithEarle sBSScontainingBSA 1mg ml 5 Theslicesweregentlytrituratedwithafire polishedPasteurpipetin2 3mlofthissolution FreshlydissociatedcellsthatexcludedthedveErythrosinB Phillips 1973 wereconsideredtobeviable Dissociatedcellswereharvestedbylow speedcentrifugation 10min 70 xg through5mlofEarle sBSScontainingBSA 10mg ml Cellswereresuspendedingrowthmediumandplatedinmodifiedpetridishes Typically cellsfromasingleratpupwereusedtoprepare40 50culturedishes Optimalviabilityandmorphologicalpreservationofthedissociatedcellswereobtainedusingtheenzymepapain 血管内皮细胞的培养 取材人和动脉不同部位 不同血管如大动脉与小动脉 毛细血管 以及静脉血管之间存在差异 在处理这些细胞时应分别对待 血管内皮细胞形态较小 近似圆形 呈均匀排列 一般取材于人和动物的脐带 人大动脉内皮细胞培养 人大动脉内皮细胞可来自手术 病理活检组织 也可来自尸体 需在死后24h内取材 方法 1 小心剥除已游离的大血管外膜 置于盛有冷的磷酸盐平衡盐溶液平皿中反复漂洗 洗净血管内 外面的血液和脂质 2 剪开血管 放入37 消化液中 60min 消化结合后 用23号针头注射器吸取消化液冲洗血管内腔 3 收集消化液置无菌试管中 离心 1000rpm7min 弃上清 加入含血清培养基中 使细胞重新悬并调整细胞数 4 接种于相应大小培养瓶或培养皿中 37 恒温温箱培养 一周后内皮细胞可长成单层 呈多角形铺成石状排列 注意事项 如果小于23号针头则回收内皮细胞效果差 若针头过大则注射器内压大会吸入紧贴内皮细胞的平滑肌细胞 因此注意使用恰当的针头 人血管内皮细胞对营养条件要求高 是依赖于生长因子的一种细胞 常用的培养基为RPMI1640 培养时添加15 FBS 15 Nu Serum 5 20 g ml的内皮细胞生长因子 ECGF 以及100 g ml的肝素 改进的培养基有MCDB109培养基 市场上也有内皮细胞商品培养基 可根据需要选择购买 培养基中必须加入相应抗生素 最终浓度 庆大霉素为15 g ml 氨苄青霉素为50 g ml 二性霉素B1 2 g ml 二甲胺四环素1 g ml 在48h内可以防止细胞感染 3日后还应添加庆大毒素 脐带静脉内皮细胞培养 在婴儿出生时立即将脐带放置于无菌的500ml磷酸盐溶液 PBS 中低温保存 次日分离细胞 脐带有一根静脉两根动脉 通常用内腔大静脉 将洗净的静脉一端用夹子夹紧 一端注入消化液 静置孵育片刻 然后PBS或培养液反复抽吸内腔 收集后与消化液一并离心 沉淀内皮细胞 所用培养基与大动脉内皮细胞培养基相同 脐带静脉内皮细胞 大动脉内皮细胞易于培养 既使不加生长因子在最初几代细胞也会增殖良好 血管内皮细胞重要标志 1 第 因子关连抗原 vonwillebrandfactor VWF 可以由全身所有血管内皮细胞产生 检测这一因子主要用相应抗体 VWF有其特异性 人的VWF抗体对牛的内皮细胞没有交叉反应 兔疫荧光间接法测定该因子 阳性细胞出现细长的荧光颗粒 在核周围的颗粒较密 细胞边缘颗粒较少 2 Weibel Palade小体 该小体是血管内皮细胞又一特异性的标志 电子显微镜下 呈现0 1 0 3 m 长0 5 5 m的椭圆形棒状结构 上述的VWF就是该小体产生的 血管平滑肌细胞的培养 血管平滑肌细胞培养常用的方法有贴块法 explant 和酶解离法 enzymedisperse 贴块法具有获得平滑肌细胞纯度高 量多 操作简便的优点 但用贴块法易使平滑肌细胞胞质内肌丝丧失 亚细胞器增加 相反 酶解离法 由于酶的作用使细胞间失去连接 细胞内肌丝含量丰富 保持收缩型状态 培养平滑肌细胞常取材于兔 猪 鼠 猴的胸腹主动脉段 1 贴块法 方法 动物经颈动脉放血后 在无菌操作下迅速取出胸腹主动脉段 置于含Hank s液的平皿中漂洗3次 将凝块洗干净后剥除外膜的纤维脂肪层 然后纵行切开血管 刮除内膜即内皮细胞迅速撕下中膜内 中层 切成约1mm宽的小条 浸泡在含血清的Hank s液中 并将撕下小组织块种植于培养瓶壁 置于37 恒温箱 2h左右 取出培养瓶加入20 胎牛血清的培养液 再放回培养箱内静止培养4天 4天后可见细胞从组织中迁移游出 培养时注意事项 为了保证培养的成功 应注意 种植组织块的数目 如75cm2的长颈瓶组织块不得少于30个 根据培养细胞的种属加入适量的不同血清 一般可加入牛血清 若小牛血清增殖效果差 应加胎牛血清 FBS 通常浓度为10 20 培养基的选择 常用的有DMEM Dulbecco smodifiedEagles medium M199培养基 培养兔的平滑肌细胞用DMEM效果较好 2 酶解离法 沿动脉纵轴切开后 刮除内皮细胞撕下中膜的内2 3 注意不要混入内皮细胞 将组织块切成1 2mm2 放入加有3mg ml胶原酶的无血清M199培养基中 37 0 5 1 5h 离心去上清 重复上述消化步骤 然后再离心 9000r 4min 收集细胞 在5 10 同种血清或胎牛血清的M199培养基中调整细胞数 然后转入30 90mm培养皿中培养 对于兔子应加入高浓度的谷氨酰胺 0 2g L 较佳 不同研究者在培养基 酶浓度以及消化时间等的选择都有很大的差异 动脉平滑肌的特性 由于贴块法和解离法处理方式不同 在细胞培养的最初阶段细胞形态和性质存在差异 随着培养时间的延长 培养环境趋于一致 细胞特性上也趋于近似 光学倒置显微镜下观察 原代平滑肌细胞形状多样 一般常为梭形 带形 三角形或星形 贴块法培养 细胞可于2周后长成单层 而酶解离只需6 7天 镜下可见明显 峰 谷 样生长 牙髓细胞的培养 培养用液 PBSA 胶原酶 I型 用D Hank s液配制 625U ml 培养液 DMEM 10 FBS Protocol 取拔除的正畸牙或阻生牙 年龄小者较佳 尽量完整的取出牙髓 置于培养皿中 用PBS冲洗 将牙髓放入离心管 加入胶原酶2 3ml 牙 37 2 3小时 原则是将牙髓消化彻底 加入等量培养液 吹打至单细胞 离心 重悬 接种 牙 6well 牙周细胞的培养 培养用液 PBSA 胶原酶 I型 用D Hank s液配制 625U ml 培养液 DMEM 10 FBS Protocol 取拔除的正畸牙或阻生牙 年龄小者较佳 置于培养皿中 用手术刀仔细刮除附着在牙根上的牙龈组织 然后用PBS反复冲洗 以去除残余组织以及牙根表面的血细胞 将牙放入离心管 加入胶原酶2 3ml 牙 37 1小时 加入等量培养液 仔细吹打牙根表面 收集细胞 离心 重悬 接种 牙 6well 培养获得的细胞是牙周膜细胞和成牙骨质细胞的混合体 年龄对细胞产量以及活力影响较大 最好选用年龄在10 14岁之间的正畸牙或阻生牙 如果选用大鼠牙齿作为培养目标 培养液应稍作调整 基本原则是抑制细胞的衰老 具体做法是 适当降低血清浓度 选用进口血清最佳 如果降低血清浓度后 细胞增殖减慢 可加入促进细胞增殖的因子 例如BPE25ug ml等 巨噬细胞培养 巨噬细胞属免疫细胞 有多种功能 是研究细胞吞噬 细胞免疫和分子免疫学的重要对象 巨噬细胞属不繁殖细胞群 在条件适宜下可生活2 3周 多用做原代培养 难以长期生存 培养巨噬细胞可用各样方法和各种来源来获取细胞 以小鼠腹腔取材法最为实用 其法如下 1 实验前三天 向小鼠腹腔内注入无菌硫羟乙酸肉汤lml 勿注入肠内 2 引颈处死小鼠 3 手提鼠尾将其全浸入70 乙醇中3 5秒 4 置动物于解剖台 用针头固定四肢 持镊撕开腹部皮肤 但勿伤及腹膜壁 把皮肤拉向上下两侧 暴露出腹膜壁 5 用70 酒精擦洗腹膜壁 注射器吸10mlEagle液注入腹腔中 同时用手指从两侧压揉腹膜壁 使液体在腹腔内流动 6 用针头轻挑起腹壁并微倾向一侧 使腹腔中液体集中于针头下吸取入针管内 7 小心拔出针头 把液体注入离心管 8 4 下250g离心10分钟后 去上清 加10mlEagle培养基 9 计数细胞 每只鼠可产生20一30 106细胞 其中90 为巨噬细胞 10 以3 105个贴附细胞 平方厘米接种 11 接种数小时后 除去培养液 可去除其它白细胞 纯化培养细胞 用Eagle液冲洗1一2次 再加新Eagle培养液置CO2温箱中 干细胞 stemcells 的培养 概念 来自胚胎 胎儿或成体未分化的具有无限或长期自我维持和自我更新能力的细胞性质 能自我更新能产生许多分化的后裔分类 根据组织来源 1 胚胎干细胞 embryonicstemcell ES 2 成体干细胞 adultstemcell AS 胚胎干细胞的培养 胚胎干细胞 ES 是指来自胚胎期桑椹胚的卵裂球或胚泡的内细胞团 胚胎干细胞培养的主要问题是保持干细胞于为分化状态 通常是将胚胎干细胞种植在铺有一层经丝裂霉素C处理的成纤维细胞 饲细胞 上或在细胞培养液中加入白血病细胞生长抑制因子 LIF 以防止ES细胞分化 ES的生物学特性 ES细胞在体外分化抑制培养基中呈克隆状生长 细胞紧密地聚集在一起 形式鸟巢 细胞界限不清 克隆周围可见有单个的ES细胞和分化的扁平状上皮细胞 ES细胞为正常的二倍体细胞 胞体体积大 胞质结构简单 能检测到早期胚胎细胞中表达的阶段特异性胚胎抗原 小鼠胚胎干细胞的培养 一 材料1 将配种后3 5天小鼠断颈后处死 剪开腹腔取出子宫角 冲胚液冲洗后 收集胚胎 2培养液 ES培养液DMEM培养液 高糖 3饲养层细胞 二 方法1 将小鼠囊胚随机放入铺有饲养层细胞的4孔培养板上 每孔一枚 加入5mlES培养液培养 2 培养24 48 72小时分别记录胚胎贴壁细胞的生长行为 48小时后可见ICM迅速生长 3 4 5天后 ICM长成一簇簇的细胞团且未有分化现象 形似鸟巢状的小鼠细胞团衍生物 用无菌玻璃针拨动 使其与滋养层细胞分开 将细胞用胰酶消化成单个细胞 4 将细胞重新接种在铺有饲养层细胞的培养板 干细胞系的培养步骤 1 从液氮中取出一管细胞 2 将冻存管置于37 水浴中2分钟 或放到管内溶液恰好完全溶解 3 将细胞转移到一15mlFalcon管中 4 加入5mlES培养基 用培养基冲洗冻存管 5 离心3分钟 6 弃上清 用2mlES培养基重悬细胞 至少吹打10次 7 接种在明胶包被 见下文 的6孔或6cm组织培养皿 8 孵育 细胞传代建议每2天传代细胞一次 过度生长的细胞会降低细胞的自然分化率 我们建立了一种纯化方法来去除分化细胞 在将细胞接种在明胶包被的培养板上之前 通过将分化细胞黏附在没有包被的组织培养板上去除分化细胞 纯化步骤包含在下面的方法中 1 去除培养液 2 无钙镁PBS Gibco 洗涤 3 加入胰酶EDTA Gibco 37 孵育5分钟 4 加入ES培养基使胰酶失活 5 将细胞转入15ml离心管中离心3min 6 去除上清 将细胞重悬于2mlES培养基 至少吹打10 20次 如果加入培养基的量较少会比较容易将细胞团弄散分开 ES细胞有聚集成团的倾向 传代过程中仔细将细胞弄散分开很重要 这样可能会减少细胞的自然分化 7 将细胞接种在没有包被的组织培养皿中 使用和一开始同样规格的培养皿 放入温箱2小时 分化细胞在该时间内将黏附 而ES细胞仍将保持悬浮 8 将含有细胞的培养基转入geltin包被的组织培养皿 吹打以确保细胞被分散开 前面已经提到 ES细胞有聚集成团的倾向 9 建议按1 4 1 10的比率传代 ATCC 保持细胞的传代比率很重要 以我们的经验 1 8的比率是好的 可以使细胞的自然分化降到最低 当你使用不同规格的培养板进行细胞传代可以使用表1来计算传代比率 成体干细胞培养 原代细胞的培养 将刚出生的SD大鼠用75 酒精消毒后 颈椎脱臼处死 放入高压灭菌的培养皿中 于解剖显微镜下分离出全脑 剥离脑膜和血管 收集脑室下区的组织 放入D Hank s液中漂洗两次 将分离的脑室下区组织放入4 基础培养液中 剪切成0 5mm3的小块 加入0 25 的trysine在37 下震荡消化20 30min 离心 弃上清 再用基础培养液清洗两次 然后 经高压消毒的40 m不锈钢网过滤 用滴管轻轻地吹打制成单细胞悬液 计数并调整细胞的密度 以 接种于预先置有Poly L lysine的24孔和6孔培养板 costar 中 培养液为含有10 FCS的DMEM F12 1 1 培养24h以后 将培养液换成无血清的完全培养液 DMEM F12加N2 bFGF10 g L EGF20 g L heparin4 104U L 青霉素1 105U L及链霉素1 106U L 于37 5 CO2条件下静置培养7d 每隔2d半量换液1次 传代培养 将原代培养7d后的贴壁细胞及在贴壁细胞上形成的细胞球 经吹打收集于离心管中 离心 弃上清 以滴管轻轻吹打后 用完全培养液制成单细胞悬液 进行台盼蓝染色并计数 以2 105个细胞接种于75mL NUNC 和6孔培养板中 在37 5 CO2条件下静置培养7d 每隔2d半量换液1次 此后 每隔7d传代1次 在显微镜下用滴管将形成的克隆球轻轻打成45瓣进行传代 传代培养 将原代培养7d后的贴壁细胞及在贴壁细胞上形成的细胞球 经吹打收集于离心管中 离心 弃上清 以滴管轻轻吹打后 用完全培养液制成单细胞悬液 进行台盼蓝染色并计数 以2 105个细胞接种于75mL NUNC 和6孔培养板中 在37 5 CO2条件下静置培养7d 每隔2d半量换液1次 此后 每隔7d传代1次 在显微镜下用滴管将形成的克隆球轻轻打成45瓣进行传代 传代培养7天的克隆细胞球 肿瘤细胞的培养 肿瘤细胞在组织培养中占有核心的位置 首先癌细胞是比较容易培养的细胞 当前建立的细胞系中癌细胞系是最多的 另外肿瘤对人类是威胁最大的疾病 肿瘤细胞培养是研究癌变机理 抗癌药检测 癌分子生物学极其重要的手段 肿瘤细胞培养对阐明和解决癌症将起着不可估量的作用 组织培养肿瘤细胞生物学特性 肿瘤细胞与体内正常细胞相比 不论在体内或在体外 在形态 生长增值 遗传性状等方面都有显著的不同 生长在体内的肿瘤细胞和在体外培养的肿瘤细胞 其差异较小 但也并非完全相同 培养中的肿瘤细胞具以下突出特点 形态和性状 培养中癌细胞无光学显微镜下特异形态 大多数肿瘤细胞镜下观察比二倍体细胞清晰 核膜 核仁轮廓明显 核糖体颗粒丰富 电镜观察癌细胞表面的微绒毛多而细密 微丝走行不如正常细胞规则 可能与肿瘤细胞具有不定向运动和锚着不依赖性有关 二 生长增殖 肿瘤细胞在体内具有不受控增殖性 在体外培养中仍如此 正常二倍体细胞在体外培养中不加血清不能增殖 是因血清中含有很细胞增殖生长的因子 而癌细胞在低血清中 2 5 仍能生长 已证明肿瘤细胞有自泌或内泌性产生促增殖因子能力 正常细胞发生转化后 出现能在低血清培养基中生长的现象 已成为检测细胞恶变的一个指标 癌细胞或培养中发生恶性转化后的单个细胞培养时 形成集落 克隆 的能力比正常细胞强 另外癌细胞增殖数量增多扩展时 接触抑制消除 细胞能相互重叠向三维空间发展 形成堆积物 三 永生性 永生性也称不死性 在体外培养中表现为细胞可无限传代而不凋亡 Apoptosis 体外培养中的肿瘤细胞系或细胞株都表现有这种性状 从近年建立细胞系或株的过程说明 如果永生性是体内肿瘤细胞所固有的 肿瘤细胞应易于培养 事实上 多数肿瘤细胞初代培养时并不那么容易 生长增殖并不旺盛 经过纯化成单一化瘤细胞后 也大多增殖若干代后 便出现类似二倍体细胞培养中的停滞期 过此阶段后才获得永生性 顺利传代生长下去 从而说明体外肿瘤细胞的永生性有可能是体外培养后获得的 从一些具有永生性而无恶性性的细胞系 如NIH3T3 Rat 1 10T1 2等细胞证明 永生性和恶性 包括浸润性 是两种性状 受不同基因调控 但却有相关性 可能永生性是细胞恶变的阶段 至少在体外是如此 四 浸润性 浸润性是肿瘤细胞扩张性增殖行为 培养癌细胞仍持有这种性状 在与正常组织混合培养时 能浸润入其它组织细胞中 并有穿透人工隔膜生长的能力 五 异质性 所有肿瘤都是由有增殖能力 遗传性 起源 周期状态等性状不同的细胞组成 异质性构成同一肿瘤内细胞的活力有差别的瘤组织 处于瘤体周边区的细胞获得血液供应多 增殖旺盛 中心区有的细胞衰老退化 有的处于周期阻滞状态 那些呈活跃增殖状态的细胞称干细胞 StemCells 只有这些干细胞才是支持肿瘤生长的成分 肿瘤干细胞培养时易于生长增殖 把干细胞分离出来的培养方法称干细胞培养 六 细胞遗传 大多数肿瘤细胞有遗传学改变 如失去二倍体核型 呈异倍体或多倍体等 肿瘤细胞群常由多个细胞群组成 有干细胞系和数个亚系 并不断进行着适应性演变 肿瘤细胞在体外不易生长的原因可能由于 依赖性 肿瘤细胞虽有较强克隆生长力 但仍有一定的群体性或与其它细胞相依存关系 一是肿瘤细胞与肿瘤细胞的相互依存 二是肿瘤细胞与基质成纤维细胞的依赖 体外分散培养和排除成纤维细胞后也会同时消除或减弱这些依存关系 可能影响癌细胞增殖生长的活性 肿瘤细胞的自泌也会因分散培养而被稀释 达不到肿瘤生长的需求 降低肿瘤细胞的生长增殖力 并非所有肿瘤细胞都有强的生长活力和长的LifeSpan 只有干细胞才有强的增殖生长能力 但这些细胞数量很少 离体培养肿瘤细胞可能需求与体内相似的特殊生存条件 二 培养方法 肿瘤细胞培养成功关键在于 取材 成纤维细胞的排除 选用适宜的培养液和培养底物等几个方面 在具体培养方法方面 肿瘤细胞培养与正常组织细胞培养并无原则差别 初代培养应用组织块和消化培养法均可 肿瘤细胞培养 1 取材 人来自外科手术或活检瘤组织 取材部位非常重要 体积较大的肿瘤组织中有退变或坏死区 取材时尽量避免用退变组织 要挑选活力较好的部位 癌性转移淋巴结或胸腹水是好的培养材料 取材后宜尽快进行培养 如因故不能立即 可贮存于4 中 但不宜栽过24小时 2 培养基 肿瘤细胞对培养基的要求不如正常细胞严格 一般常用的RPMIl640 DMEM Mc Coy5A等培养基等皆可用于肿瘤细胞培养 肿瘤细胞对血清的需求比正常细胞低 正常细胞培养不加血清不能生长 肿瘤细胞在低血清培养基中也能生长 肿瘤细胞对培养环境适应性较大 是因肿瘤细胞有自泌 Autocrine 性产生促生长物质之故 但这并不说明肿瘤细胞完全不需要这些成分 按不同细胞需要不同的生长因子 肿瘤细胞与正常细胞之间 肿瘤细胞与肿瘤细胞之间对生长因子的需求都存在着