動物細(xì)胞與組織培養(yǎng)（cellandtissueculture）是動物細(xì)胞工程主要技術(shù)基礎(chǔ)。動物細(xì)胞與組織培養(yǎng)是指從活機(jī)體中取出組織或細(xì)胞，模擬機(jī)體內(nèi)生理條件，在體外建立無菌、適溫和一定營養(yǎng)條件等，使之生長和生存，并維持其結(jié)構(gòu)和功效技術(shù)。細(xì)胞工程的理論基礎(chǔ)第1頁組織培養(yǎng)概念組織培養(yǎng)這一名詞實際上是一個通用名詞，習(xí)慣上泛指全部體外培養(yǎng)。依據(jù)培養(yǎng)物不一樣可概括為三個不一樣概念：細(xì)胞培養(yǎng)、組織培養(yǎng)和器官培養(yǎng)。細(xì)胞工程的理論基礎(chǔ)第2頁A：細(xì)胞培養(yǎng)：將組織塊用機(jī)械方法或酶解法分離成單個細(xì)胞，做成細(xì)胞懸液，再培養(yǎng)于固體基質(zhì)上，成單層細(xì)胞生長，或在培養(yǎng)液中呈懸浮狀態(tài)培養(yǎng)技術(shù)稱為細(xì)胞培養(yǎng)。細(xì)胞工程的理論基礎(chǔ)第3頁B：組織培養(yǎng)：將活體一小片組織放在盛有培養(yǎng)液玻璃或塑料培養(yǎng)器皿中，待組織塊粘著后，沿底面平面移動生長過程稱為組織培養(yǎng)。從組織塊中生長出來依然是細(xì)胞，細(xì)胞在生長同時也發(fā)生移動，至使組織培養(yǎng)難以長時間維持其原有結(jié)構(gòu)，結(jié)果也就成了細(xì)胞培養(yǎng)。細(xì)胞工程的理論基礎(chǔ)第4頁C：器官培養(yǎng)：是指采取一些辦法使器官原基、器官一部分或整個器官在體外存活、生長，并保持其原有結(jié)構(gòu)和功效培養(yǎng)技術(shù)。細(xì)胞工程的理論基礎(chǔ)第5頁體外培養(yǎng)種類細(xì)胞工程的理論基礎(chǔ)第6頁二、細(xì)胞培養(yǎng)現(xiàn)實意義細(xì)胞工程的理論基礎(chǔ)第7頁

生物技術(shù)上：生產(chǎn)各種生技術(shù)產(chǎn)品如：狂犬病、小兒麻痹癥等病毒疫苗，表皮生長因子及干擾素、白細(xì)胞介素等生長因子及單克隆抗體等?？茖W(xué)研究上：在病毒學(xué)、免疫學(xué)、遺傳學(xué)、腫瘤學(xué)等方面。臨床醫(yī)學(xué)上：胎兒遺傳性疾病分析，藥品篩選及一些疾病治療等細(xì)胞工程的理論基礎(chǔ)第8頁三、細(xì)胞培養(yǎng)優(yōu)點細(xì)胞工程的理論基礎(chǔ)第9頁

1.研究對象是活細(xì)胞

在試驗過程中，依據(jù)要求可一直保持細(xì)胞活力，并可長時間監(jiān)控、檢測甚至定量評定一部分活細(xì)胞情況，包含活細(xì)胞形態(tài)、結(jié)構(gòu)、生命活動等。

細(xì)胞工程的理論基礎(chǔ)第10頁

2.研究條件能夠人為控制

能夠依據(jù)需要，控制包含pH、溫度、氧氣、二氧化碳、張力等物理化學(xué)條件，同時，能夠施加化學(xué)、物理、生物等原因作為條件而進(jìn)行試驗觀察，這些原因一樣能夠處于嚴(yán)格控制之下。細(xì)胞工程的理論基礎(chǔ)第11頁3.研究樣本能夠到達(dá)比較均一性

經(jīng)過細(xì)胞培養(yǎng)一定代數(shù)后，所得到細(xì)胞系則能夠到達(dá)均一性而屬于同一類型細(xì)胞，需要時，可采取克隆化等方法使細(xì)胞到達(dá)純化。細(xì)胞工程的理論基礎(chǔ)第12頁4.研究內(nèi)容便于觀察、檢測和統(tǒng)計

采取各種研究技術(shù)、統(tǒng)計方法：

研究:倒置生物顯微鏡、熒光顯微鏡、電子顯微鏡、流式細(xì)胞術(shù)、激光共焦顯微鏡、免疫組織化學(xué)、原位雜交、同位素標(biāo)識--

統(tǒng)計:攝影照片、縮時電影、電視--細(xì)胞工程的理論基礎(chǔ)第13頁5.研究范圍比較廣泛

學(xué)科多：細(xì)胞學(xué)、免疫學(xué)、腫瘤學(xué)、生物化學(xué)、遺傳學(xué)、分子生物學(xué)等

對象廣：

各種動物：低等動物--高等動物--人類

一個動物：不一樣年紀(jì)--

不一樣組織--

正?；虍惓＃[瘤--）

細(xì)胞工程的理論基礎(chǔ)第14頁6.研究費(fèi)用相對較經(jīng)濟(jì)

可提供大量、同一時期、重復(fù)性好、生物學(xué)性狀相同試驗對象細(xì)胞工程的理論基礎(chǔ)第15頁四、細(xì)胞培養(yǎng)缺點細(xì)胞工程的理論基礎(chǔ)第16頁

現(xiàn)人工模擬體內(nèi)環(huán)境技術(shù)已經(jīng)很高,

但,人工所模擬條件與體內(nèi)實際情況

仍不完全相同.

當(dāng)細(xì)胞被置于體外培養(yǎng)后,

生活在缺乏動態(tài)平衡環(huán)境中,

久了，必定發(fā)生改變.細(xì)胞工程的理論基礎(chǔ)第17頁

所以，對于體外培養(yǎng)細(xì)胞，應(yīng)該把他們視作一個既能保持動物體內(nèi)原細(xì)胞一定性狀、結(jié)構(gòu)和功效又含有一些改變特定細(xì)胞群體，而不能將之與體內(nèi)細(xì)胞完全等同。細(xì)胞工程的理論基礎(chǔ)第18頁五、細(xì)胞培養(yǎng)工作標(biāo)準(zhǔn)細(xì)胞工程的理論基礎(chǔ)第19頁有標(biāo)準(zhǔn)化工作方法培養(yǎng)用液體極多（如培養(yǎng)液、胰蛋白酶、HANKS液及抗菌素等），應(yīng)由專員負(fù)責(zé)，并確保做到按規(guī)程行事，配制濃度準(zhǔn)確，滅菌可靠，全部配好溶液瓶上都要標(biāo)明名稱、濃度、消毒是否和制備日期等。一切培養(yǎng)用具都要有固定存放點，防止雜亂無章，其中尤其主要是：培養(yǎng)用具與非培養(yǎng)用具應(yīng)嚴(yán)格分開，已消毒品與未消毒品應(yīng)分別存放。細(xì)胞工程的理論基礎(chǔ)第20頁第二節(jié)組織培養(yǎng)細(xì)胞生物學(xué)細(xì)胞工程的理論基礎(chǔ)第21頁一、體內(nèi)外細(xì)胞差異和分化細(xì)胞工程的理論基礎(chǔ)第22頁（一）體內(nèi)外細(xì)胞差異

培養(yǎng)細(xì)胞最多見表現(xiàn)是：失去原有組織結(jié)構(gòu)和細(xì)胞形態(tài)，分化減弱或不顯，出現(xiàn)類似“反祖”現(xiàn)象；表現(xiàn)為細(xì)胞趨單一化，或取得不死性，或變成含有惡性性狀細(xì)胞群。細(xì)胞工程的理論基礎(chǔ)第23頁1.與體內(nèi)主要不一樣

相對孤立、相對單一

缺乏體內(nèi)系統(tǒng)作用、失去神經(jīng)體液調(diào)整

和細(xì)胞相互間影響

細(xì)胞工程的理論基礎(chǔ)第24頁2.主要表現(xiàn)

失去原有組織結(jié)構(gòu)和細(xì)胞形態(tài)

分化減弱或不顯

細(xì)胞趨向單一化；3.提醒

要正確認(rèn)識體外培養(yǎng)細(xì)胞

是一個特定條件下生長細(xì)胞群體。

細(xì)胞工程的理論基礎(chǔ)第25頁（二）培養(yǎng)細(xì)胞分化1．不適應(yīng)(Deadaption)：表現(xiàn)為，細(xì)胞在原體內(nèi)時所擁有分化特征減弱或不顯，如肝細(xì)胞產(chǎn)生酪氨酸轉(zhuǎn)移酶(TyrosineAminotranserase)特征喪失.2．脫分化或去分化(Dedifferentiation)細(xì)胞也可能出現(xiàn)脫分化或去分化，即細(xì)胞失掉發(fā)生分化能力。細(xì)胞工程的理論基礎(chǔ)第26頁細(xì)胞工程的理論基礎(chǔ)第27頁二、培養(yǎng)細(xì)胞形態(tài)分類細(xì)胞工程的理論基礎(chǔ)第28頁體外細(xì)胞培養(yǎng)物生長類型

按生長方式:2型

粘附型細(xì)胞:附著在某一固相支持物表面才能生長細(xì)胞。

懸浮型細(xì)胞:無須附著于固相支持物表面，而在懸浮狀態(tài)下即可生長細(xì)胞。

絕大多數(shù)有機(jī)體細(xì)胞屬粘附型細(xì)胞，只有少數(shù)細(xì)胞類型如一些腫瘤細(xì)胞和白細(xì)胞可在懸浮狀態(tài)下生長。

細(xì)胞工程的理論基礎(chǔ)第29頁貼附(粘附)型細(xì)胞

粘附:是大多數(shù)有機(jī)體細(xì)胞在體內(nèi)

生存和生長發(fā)育基本存在方式含義兩方面結(jié)果基于粘附特征，使細(xì)胞與細(xì)胞之間相互結(jié)合形成組織，

有機(jī)體絕大多數(shù)細(xì)胞必須

粘附于一固相表面

才能生存和生長。

細(xì)胞工程的理論基礎(chǔ)第30頁培養(yǎng)時：這些細(xì)胞被放到體外環(huán)境中以后,一樣需要粘附于某一固相表面才能生存和生長，因而屬于粘附型細(xì)胞。粘附(錨定或錨著)依賴型(性)細(xì)胞：唯有粘附于固相表面才能生存細(xì)胞細(xì)胞工程的理論基礎(chǔ)第31頁

類型

細(xì)胞在體內(nèi)、外粘附方式：存在差異

體內(nèi)：粘附是全方位

外形含有復(fù)雜立體特征

體外：多數(shù)情況，細(xì)胞只有一個附著平面

外形普通與體內(nèi)時顯著不一樣

按照培養(yǎng)細(xì)胞粘附生長時主要形態(tài)，可分為幾大類型

細(xì)胞工程的理論基礎(chǔ)第32頁分類

依據(jù)形態(tài)大致不一樣，主要2類：

上皮細(xì)胞型成纖維細(xì)胞型

其它，不定型細(xì)胞工程的理論基礎(chǔ)第33頁上皮細(xì)胞型

名稱：僅形態(tài)上似體內(nèi)，實際上不完全等于--起源：起源于外胚層，內(nèi)胚層細(xì)胞

如：皮膚及其衍生物消化道，乳腺，肺泡上皮性腫瘤形態(tài)：類似體內(nèi)上皮細(xì)胞

扁平，不規(guī)則多角形，中有圓形核

細(xì)胞工程的理論基礎(chǔ)第34頁生長特點

易相連成片

相靠—緊密相連—成薄層—

鋪石狀

生長時呈膜狀移動

極少脫離細(xì)胞群而單個活動

體外培養(yǎng)細(xì)胞類型（1）——上皮細(xì)胞型細(xì)胞工程的理論基礎(chǔ)第35頁成纖維細(xì)胞型

名稱：凡在培養(yǎng)中形態(tài)與成纖維細(xì)胞類似起源：由中胚層間充質(zhì)組織起源組織

如：真正成纖維細(xì)胞心肌，平滑肌，成骨細(xì)胞，血管內(nèi)皮形態(tài)：似體內(nèi)成纖維細(xì)胞形態(tài)

胞體梭形或不規(guī)則三角形

胞質(zhì)向外伸出2—3個長短不等突起

中有卵圓形核細(xì)胞工程的理論基礎(chǔ)第36頁生長特點

排列成放射狀，漩渦狀

并不緊靠連成片，細(xì)胞—細(xì)胞接觸易斷開而

單獨行動游離單獨成纖維樣細(xì)胞，

常有幾個伸長細(xì)胞突起體外培養(yǎng)細(xì)胞類型（2）——成纖維細(xì)胞型細(xì)胞工程的理論基礎(chǔ)第37頁貼附生長型--類型1.與體內(nèi)同名細(xì)胞不完全相同

如：形態(tài)相同成纖維細(xì)胞，可不一樣起源

自同一動物不一樣組織成纖維樣細(xì)胞相同但

發(fā)展趨向不一樣2.培養(yǎng)細(xì)胞形態(tài)不穩(wěn)定

條件改變，細(xì)胞形態(tài)可有改變

細(xì)胞工程的理論基礎(chǔ)第38頁培養(yǎng)細(xì)胞形態(tài)不穩(wěn)定

血清Hela高血清低血清

成纖維細(xì)胞樣上皮樣細(xì)胞

pH

Hela太酸或太堿標(biāo)準(zhǔn)pH

成纖維細(xì)胞樣上皮樣細(xì)胞

細(xì)胞密度3T3低密度高密度

成纖維細(xì)胞樣上皮樣細(xì)胞

生長狀態(tài)改變

懸浮或貼附懸浮貼附

圓形成纖維或上皮樣

轉(zhuǎn)化是否未轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)化后

成纖維樣可成上皮樣細(xì)胞工程的理論基礎(chǔ)第39頁懸浮生長型

概念

培養(yǎng)時不貼附于底物而呈懸浮狀態(tài)生長

或以機(jī)械方法使保持懸浮狀態(tài)下生長起源

自血，脾或骨髓，尤以血中白細(xì)胞癌腫細(xì)胞也可能特點

在懸浮中生長良好細(xì)胞圓形，單個或小細(xì)胞團(tuán)細(xì)胞工程的理論基礎(chǔ)第40頁優(yōu)點

生存空間大，提供數(shù)量大傳代方便(不需消化)易于收獲可取得穩(wěn)定狀態(tài)缺點觀察不方便很多細(xì)胞不能懸浮生長(尤以正常細(xì)胞)

細(xì)胞工程的理論基礎(chǔ)第41頁三、培養(yǎng)細(xì)胞生長特點細(xì)胞工程的理論基礎(chǔ)第42頁（一）貼附（二）接觸抑制（三）密度抑制細(xì)胞工程的理論基礎(chǔ)第43頁四、培養(yǎng)細(xì)胞生長和增殖過程細(xì)胞工程的理論基礎(chǔ)第44頁（一）組織培養(yǎng)細(xì)胞生命期(LifeSpanofCultureCells)所謂培養(yǎng)細(xì)胞生命期，是指細(xì)胞在培養(yǎng)中連續(xù)增殖和生長時間。包含原代培養(yǎng)期、傳代培養(yǎng)期及衰退期。細(xì)胞工程的理論基礎(chǔ)第45頁正常培養(yǎng)細(xì)胞周期細(xì)胞工程的理論基礎(chǔ)第46頁原代培養(yǎng)(PrimaryCulture)期也稱初代培養(yǎng)，即從體內(nèi)取出組織接種培養(yǎng)到第一次傳代階段，普通連續(xù)1-4周。特點：細(xì)胞呈活躍移動，可見細(xì)胞分裂，但不旺盛。與體內(nèi)原組織在形態(tài)結(jié)構(gòu)和功效活動上相同性大。細(xì)胞工程的理論基礎(chǔ)第47頁傳代期特點：在全生命期中此期連續(xù)時間最長，細(xì)胞增殖旺盛，并能維持二倍體核型。傳代：體內(nèi)細(xì)胞生長在動態(tài)平衡環(huán)境中，而組織培養(yǎng)細(xì)胞生存環(huán)境是培養(yǎng)瓶、皿或其它容器，生存空間和營養(yǎng)是有限。當(dāng)細(xì)胞增殖到達(dá)一定密度后，則需要分離出一部分細(xì)胞和更新營養(yǎng)液，不然將影響細(xì)胞繼續(xù)生存，這一過程叫傳代。初代培養(yǎng)細(xì)胞一經(jīng)傳代后便改稱做細(xì)胞系（CellLine）。細(xì)胞工程的理論基礎(chǔ)第48頁衰退期特點：此期細(xì)胞依然生存，但增殖很慢或不增殖，最終衰退凋亡。細(xì)胞工程的理論基礎(chǔ)第49頁（二）體外培養(yǎng)細(xì)胞一代生存期潛伏期指數(shù)增生期停滯期所謂細(xì)胞“一代”是指從細(xì)胞接種到分離再培養(yǎng)一段時間。細(xì)胞工程的理論基礎(chǔ)第50頁（三）單個細(xì)胞生長過程細(xì)胞工程的理論基礎(chǔ)第51頁五、體外培養(yǎng)細(xì)胞遺傳學(xué)特征（一）核型改變（二）永生化和惡變（三）細(xì)胞性別細(xì)胞工程的理論基礎(chǔ)第52頁六、體外培養(yǎng)細(xì)胞生存環(huán)境（一）無污染環(huán)境（二）溫度（三）氣體環(huán)境和氫離子濃度細(xì)胞工程的理論基礎(chǔ)第53頁七、體外培養(yǎng)細(xì)胞生存所需基本物質(zhì)（一）糖（二）氨基酸（三）維生素（四）促生長因子（五）其它物質(zhì)細(xì)胞工程的理論基礎(chǔ)第54頁第三節(jié)建立細(xì)胞系或細(xì)胞株細(xì)胞工程的理論基礎(chǔ)第55頁一、體外培養(yǎng)細(xì)胞種類和命名（一）初代培養(yǎng)初代培養(yǎng)又稱原代培養(yǎng)，即直接從體內(nèi)取出細(xì)胞、組織和器官進(jìn)行第一次培養(yǎng)物。一旦已進(jìn)行傳代培養(yǎng)(5ubculture)細(xì)胞，便不再稱為初代培養(yǎng)，而改稱為細(xì)胞系。細(xì)胞工程的理論基礎(chǔ)第56頁（二）細(xì)胞系初代培養(yǎng)物開始第一次傳代培養(yǎng)后細(xì)胞，即稱之為細(xì)胞系。有限細(xì)胞系無限細(xì)胞系