細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)

內(nèi)容概要

細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)是生命科學(xué)工作者必備的知識(shí)和技術(shù)。《細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)》編寫(xiě)內(nèi)容由淺入深，既注重了對(duì)從事生命科學(xué)研究新手的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)技術(shù)培養(yǎng)，又介紹了近年來(lái)所發(fā)展的高新技術(shù)。每項(xiàng)技術(shù)都列出了基本原理、實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備、實(shí)驗(yàn)步驟、結(jié)果分析、注意事項(xiàng)等條目，便于教學(xué)和學(xué)生自學(xué)?！都?xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)》共分7章：第一章緒論；第二章介紹組織培養(yǎng)的知識(shí)與技術(shù)基礎(chǔ)；第三章介紹細(xì)胞形態(tài)結(jié)構(gòu)觀察技術(shù)；第四章介紹細(xì)胞內(nèi)化學(xué)組分測(cè)定分析技術(shù)；第五章介紹細(xì)胞生命現(xiàn)象研究技術(shù)；第六章介紹細(xì)胞工程技術(shù)；第七章介紹最常用的細(xì)胞分子生物學(xué)技術(shù)。
《細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)》系統(tǒng)地介紹了細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)體系，側(cè)重對(duì)實(shí)驗(yàn)技能的培養(yǎng)，是一本從事生命科學(xué)研究的實(shí)驗(yàn)技術(shù)工具書(shū)，適合高等醫(yī)藥院校從事生命科學(xué)研究的研究生和工作者使用。

作者簡(jiǎn)介

呂冬霞、羅佳濱、侯霞、張金波

書(shū)籍目錄

前言第一章 緒論第二章 組織培養(yǎng)的知識(shí)與技術(shù)基礎(chǔ)第一節(jié) 組織培養(yǎng)的知識(shí)基礎(chǔ)第二節(jié) 組織培養(yǎng)的技術(shù)基礎(chǔ)第三章 細(xì)胞形態(tài)結(jié)構(gòu)觀察技術(shù)第一節(jié) 光學(xué)顯微鏡技術(shù)第二節(jié) 激光掃描共聚焦顯微鏡技術(shù)第三節(jié) 電子顯微鏡技術(shù)第四節(jié) 細(xì)胞形態(tài)結(jié)構(gòu)觀察樣品制備技術(shù)第四章 細(xì)胞內(nèi)化學(xué)組分測(cè)定分析技術(shù)第一節(jié) 免疫組織化學(xué)技術(shù)第二節(jié) 放射自顯影術(shù)第三節(jié) 流式細(xì)胞術(shù)第四節(jié) 細(xì)胞器組分的分析、分離技術(shù)第五章 細(xì)胞生命現(xiàn)象的研究技術(shù)第一節(jié) 細(xì)胞生長(zhǎng)增殖研究技術(shù)第二節(jié) 細(xì)胞凋亡研究技術(shù)第三節(jié) 細(xì)胞遺傳學(xué)研究技術(shù)第四節(jié) 腫瘤細(xì)胞學(xué)研究技術(shù)第五節(jié) 藥物測(cè)試的細(xì)胞模型第六節(jié) 膜片鉗術(shù)第六章 細(xì)胞工程技術(shù)第一節(jié) 細(xì)胞融合技術(shù)第二節(jié) 單克隆抗體制備技術(shù)第三節(jié) 細(xì)胞拆合與顯微操作技術(shù)第四節(jié) DNA轉(zhuǎn)染技術(shù)第五節(jié) 轉(zhuǎn)基因動(dòng)物技術(shù)第七章 常用細(xì)胞分子生物學(xué)技術(shù)第一節(jié) 電泳技術(shù)第二節(jié) 細(xì)胞基因組DNA提取及目的基因鑒定分析技術(shù)第三節(jié) 細(xì)胞總RNA提取及目的RNA鑒定分析技術(shù)第四節(jié) 細(xì)胞總蛋白質(zhì)提取及目的蛋白鑒定分析技術(shù)第五節(jié) 生物芯片技術(shù)

章節(jié)摘錄

第一章  緒  論細(xì)胞是生命體的基本結(jié)構(gòu)和功能單位。細(xì)胞生物學(xué)是以細(xì)胞為研究對(duì)象，從細(xì)胞整體、細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)和生物大分子水平上把細(xì)胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)與生理機(jī)能聯(lián)系起來(lái)研究，把細(xì)胞的生命活動(dòng)與生物體整體生命活動(dòng)聯(lián)系起來(lái)研究，從而揭示各種生命現(xiàn)象的物質(zhì)本質(zhì)及其規(guī)律的學(xué)科。細(xì)胞生物學(xué)是實(shí)驗(yàn)科學(xué)，其理論體系的發(fā)展依賴實(shí)驗(yàn)技術(shù)的進(jìn)步?，F(xiàn)已形成的豐富的細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)體系，是生命科學(xué)工作者從事科學(xué)研究的重要工具。一、從生命科學(xué)的發(fā)展趨勢(shì)談細(xì)胞生物學(xué)從19世紀(jì)中葉以來(lái)，生命科學(xué)迅猛發(fā)展，呈現(xiàn)出以下發(fā)展趨勢(shì)。（一）由宏觀向微觀光學(xué)顯微鏡的發(fā)明使人類觀察到了生命體的基本結(jié)構(gòu)單元――細(xì)胞。20世紀(jì)40年代，電子顯微鏡問(wèn)世，對(duì)生命物質(zhì)本質(zhì)的研究進(jìn)入細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)水平。20世紀(jì)50年代，高速離心機(jī)、電泳層析、分光光度計(jì)和分子標(biāo)記等物理和化學(xué)技術(shù)方法引入生命科學(xué)研究，增強(qiáng)了細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)的化學(xué)組分和生物大分子的分離分析能力。20世紀(jì)70年代以來(lái)，不斷發(fā)展的基因操作技術(shù)推動(dòng)了對(duì)生物大分子的結(jié)構(gòu)和功能研究。上述實(shí)驗(yàn)研究的成果提升了人類揭秘各種生命現(xiàn)象物質(zhì)本質(zhì)的能力，奠定了細(xì)胞生物學(xué)理論體系形成的基礎(chǔ)。（二）由分析到綜合人類對(duì)生命的認(rèn)識(shí)，是一個(gè)由簡(jiǎn)單到復(fù)雜的過(guò)程。對(duì)于簡(jiǎn)單生命現(xiàn)象的分析研究比較容易取得成果，促進(jìn)了知識(shí)的積累。而對(duì)復(fù)雜生命現(xiàn)象的研究，則需要綜合多方面、多層次的研究成果，經(jīng)歸納、聯(lián)系、推理的過(guò)程，從而揭示復(fù)雜生命現(xiàn)象的本質(zhì)和規(guī)律。19世紀(jì)生命科學(xué)杰出的成就之一――生物進(jìn)化論，是達(dá)爾文綜合了當(dāng)時(shí)的諸多學(xué)科領(lǐng)域的研究成果，包括生物分類學(xué)、比較解剖學(xué)、古生物學(xué)、胚胎學(xué)、細(xì)胞學(xué)等，科學(xué)地揭示了物種起源這一復(fù)雜生命現(xiàn)象的本質(zhì)和規(guī)律?？梢哉J(rèn)為，細(xì)胞與分子生物學(xué)理論體系的形成是生命科學(xué)的又一重要成就。細(xì)胞生物學(xué)不是研究單一生命現(xiàn)象的學(xué)科，而是綜合了在細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)水平和分子水平上對(duì)各種生命現(xiàn)象的現(xiàn)代研究成果而形成的理論體系，是生命科學(xué)的綜合性基礎(chǔ)學(xué)科，是進(jìn)一步研究復(fù)雜生命現(xiàn)象，探索生命奧秘的工具學(xué)科和前沿學(xué)科。（三）由解釋生命到改造生命由于現(xiàn)代生命科學(xué)的發(fā)展，使人類解釋生命的能力大大增強(qiáng)。然而，人們更感興趣于改造生命，創(chuàng)造超自然的生物品種以及生命現(xiàn)象為人類所利用。在生命科學(xué)發(fā)展中，形成了細(xì)胞工程和基因工程系列理論和技術(shù)，就其內(nèi)容而言，也應(yīng)屬于細(xì)胞和分子生物學(xué)的組成部分。這是一個(gè)可以同生產(chǎn)實(shí)踐產(chǎn)生密切聯(lián)系的高科技領(lǐng)域，其派生的生物產(chǎn)業(yè)已經(jīng)產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。因此，細(xì)胞生物學(xué)是生命科學(xué)基礎(chǔ)理論與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合的橋梁學(xué)科。二、細(xì)胞生物學(xué)的學(xué)科地位和研究任務(wù)細(xì)胞生物學(xué)在生命科學(xué)的各基礎(chǔ)分支學(xué)科中發(fā)揮紐帶和核心作用是很自然的，在生物界，無(wú)論是單細(xì)胞生物，還是多細(xì)胞生物體的一個(gè)細(xì)胞都表現(xiàn)出生命的本質(zhì)屬性，即是一個(gè)在一定條件下能獨(dú)立生存、新陳代謝、自我調(diào)節(jié)的開(kāi)放體系。生命體所表現(xiàn)出的一切生命現(xiàn)象，如新陳代謝、生長(zhǎng)發(fā)育、遺傳變異、繁殖、應(yīng)激等，都是以細(xì)胞作為基本結(jié)構(gòu)和功能單位的生命活動(dòng)體現(xiàn)。正像著名的生物學(xué)家E.B.Wison所說(shuō)：“一切生物學(xué)問(wèn)題的答案最終都要到細(xì)胞中去尋找。因?yàn)樗猩矬w都是，或曾經(jīng)是一個(gè)細(xì)胞?！睂?duì)細(xì)胞物質(zhì)本質(zhì)和細(xì)胞生命活動(dòng)規(guī)律認(rèn)識(shí)的發(fā)展，自然地直接推動(dòng)生命科學(xué)其他分支學(xué)科的進(jìn)步。細(xì)胞生物學(xué)的研究任務(wù)主要表現(xiàn)為兩個(gè)方面，一是為生命科學(xué)各分支學(xué)科提供理論基礎(chǔ)，二是在應(yīng)用科學(xué)方面為生產(chǎn)實(shí)踐提供技術(shù)方法。細(xì)胞生物學(xué)基礎(chǔ)理論研究任務(wù)：①?gòu)募?xì)胞整體、細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)和生物大分子三個(gè)水平上闡明細(xì)胞的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)；②對(duì)細(xì)胞表現(xiàn)出的生理機(jī)能和生命活動(dòng)進(jìn)行相關(guān)化學(xué)組分定性和結(jié)構(gòu)區(qū)域定位；③探索細(xì)胞器之間，細(xì)胞與細(xì)胞之間，細(xì)胞與環(huán)境之間的聯(lián)系、影響、物質(zhì)和信息交換規(guī)律；④說(shuō)明細(xì)胞的生命活動(dòng)與生物體整體生命活動(dòng)的關(guān)系，從而揭示生物體各種生命現(xiàn)象的物質(zhì)本質(zhì)和規(guī)律。細(xì)胞生物學(xué)在應(yīng)用科學(xué)研究中已發(fā)揮的主要作用：①培育具有研究?jī)r(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值的新物種。如通過(guò)細(xì)胞雜交技術(shù)培育雜種細(xì)胞株，通過(guò)基因工程技術(shù)培育基因重組細(xì)胞株，通過(guò)轉(zhuǎn)基因技術(shù)培育轉(zhuǎn)基因動(dòng)物或植物。②把細(xì)胞生物學(xué)研究成果應(yīng)用于人類疾病的診斷和防治。如應(yīng)用單克隆抗體技術(shù)已研制推廣了數(shù)百種疾病的診斷試劑盒，使疾病的診斷工作簡(jiǎn)便而精確；應(yīng)用組織工程技術(shù)已成功地在體外培養(yǎng)了組織工程皮膚、結(jié)締組織、血管、腸管等，用于臨床治療；干細(xì)胞技術(shù)是近年來(lái)新興的研究領(lǐng)域，目前已能在體外以干細(xì)胞為種子，培育人類的多種組織和器官的細(xì)胞，來(lái)代替病變或衰老的組織細(xì)胞，用于疾病的防治；應(yīng)用克隆人類胚胎技術(shù)，從患者的克隆胚胎取材，用于組織器官移植，替代患者的病變組織器官，可降低免疫排斥的風(fēng)險(xiǎn)。③研制生物藥劑和其他生物產(chǎn)品。如應(yīng)用細(xì)胞工程和基因工程技術(shù)已可以大量生產(chǎn)純度很高的蛋白質(zhì)制劑，有各種抗體、受體、生長(zhǎng)因子、細(xì)胞因子、血液因子、激素肽、神經(jīng)遞質(zhì)等，這些產(chǎn)品已商品化，廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)診斷和治療實(shí)踐?；蚪M學(xué)和蛋白質(zhì)組學(xué)研究的快速進(jìn)展，必將促進(jìn)生物制劑產(chǎn)業(yè)更快地發(fā)展，取得更大的經(jīng)濟(jì)效益。三、細(xì)胞生物學(xué)的實(shí)驗(yàn)技術(shù)體系細(xì)胞生物學(xué)的發(fā)展對(duì)實(shí)驗(yàn)技術(shù)的發(fā)展有很大的依賴性。細(xì)胞生物學(xué)以其豐碩的研究成果當(dāng)之無(wú)愧地成為生命科學(xué)的核心基礎(chǔ)學(xué)科和前沿學(xué)科，同時(shí)也形成了一套豐富的、有廣泛應(yīng)用價(jià)值的實(shí)驗(yàn)技術(shù)體系。細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)體系可以大致歸納成以下幾個(gè)方面。（一）細(xì)胞離體培養(yǎng)技術(shù)細(xì)胞生物的幾乎所有組織細(xì)胞都可作為細(xì)胞離體培養(yǎng)的材料。針對(duì)不同的細(xì)胞培養(yǎng)對(duì)象，已形成了豐富多樣的培養(yǎng)方法，積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。細(xì)胞離體培養(yǎng)技術(shù)在生命科學(xué)基礎(chǔ)理論研究和應(yīng)用科學(xué)研究中是應(yīng)用極廣泛的基礎(chǔ)技術(shù)，在分子生物學(xué)研究和細(xì)胞工程及基因工程高科技領(lǐng)域也是不可或缺的技術(shù)基礎(chǔ)。（二）細(xì)胞形態(tài)結(jié)構(gòu)觀察技術(shù)細(xì)胞顯微結(jié)構(gòu)觀察，主要體現(xiàn)于各種光學(xué)顯微鏡技術(shù)，包括復(fù)式顯微鏡、倒置顯微鏡、暗視野顯微鏡、相差顯微鏡、熒光顯微鏡等。細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)觀察主要依靠X射線衍射儀和電子顯微鏡技術(shù)。觀察方式分為活體細(xì)胞觀察、細(xì)胞固定染色觀察和組織切片固定染色觀察。記錄觀察結(jié)果可采用靜態(tài)顯微攝影和動(dòng)態(tài)顯微拍攝電影術(shù)。（三）細(xì)胞亞顯微結(jié)構(gòu)和化學(xué)組分分離分析測(cè)定技術(shù)細(xì)胞中的某些細(xì)胞器、亞細(xì)胞組分和生物大分子的分離主要靠高速離心和差速離心技術(shù)，配合相應(yīng)的提取純化方法。一些生物大分子組分，如DNA、RNA、蛋白質(zhì)、酶類、脂類、糖類，可依據(jù)研究需要，選用細(xì)胞分化染色技術(shù)、免疫組織化學(xué)技術(shù)、分子標(biāo)記及放射自顯影技術(shù)、分光光度技術(shù)、流式細(xì)胞術(shù)等。上述技術(shù)是研究細(xì)胞的結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系，或判定評(píng)價(jià)細(xì)胞的功能狀態(tài)的重要手段。（四）細(xì)胞各種生命現(xiàn)象的研究技術(shù)生物體的一切生命現(xiàn)象都是其物質(zhì)構(gòu)成的基本單元――細(xì)胞的生命活動(dòng)體現(xiàn)。研究細(xì)胞生命活動(dòng)的規(guī)律，對(duì)揭示生物體整體生命現(xiàn)象的物質(zhì)本質(zhì)和規(guī)律具有重要意義。這方面已積累了豐富的研究方法和技術(shù)，如細(xì)胞增殖和細(xì)胞周期研究技術(shù)、細(xì)胞凋亡研究技術(shù)、細(xì)胞遺傳研究技術(shù)、細(xì)胞免疫研究技術(shù)、細(xì)胞信號(hào)傳導(dǎo)研究技術(shù)、細(xì)胞代謝研究技術(shù)和腫瘤細(xì)胞研究技術(shù)等。（五）細(xì)胞工程技術(shù)所謂細(xì)胞工程即按研究者的意愿，運(yùn)用細(xì)胞生物學(xué)和分子生物學(xué)技術(shù)改造細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和性狀，使之滿足科學(xué)研究和生產(chǎn)實(shí)踐的需要。如人工誘變培育突變細(xì)胞株技術(shù)；經(jīng)細(xì)胞雜交，篩選雜種細(xì)胞株技術(shù)；經(jīng)細(xì)胞拆合、細(xì)胞核質(zhì)雜交，獲得克隆動(dòng)物技術(shù)；DNA轉(zhuǎn)染獲得基因重組細(xì)胞株技術(shù)；轉(zhuǎn)基因動(dòng)物技術(shù)等。（六）細(xì)胞分子生物學(xué)技術(shù)細(xì)胞生物學(xué)研究的深入，必然進(jìn)入生物大分子水平。對(duì)基因及其產(chǎn)物蛋白質(zhì)的功能驗(yàn)證，最終要到細(xì)胞中去尋找答案。細(xì)胞生物學(xué)和分子生物學(xué)的研究目標(biāo)任務(wù)及方法技術(shù)自然趨于融合。這個(gè)技術(shù)領(lǐng)域包括：①細(xì)胞基因組DNA提取、純化、定量分析技術(shù)；目的基因鑒定，即探針與DNA分子雜交技術(shù)；目的基因的克隆擴(kuò)增及表達(dá)技術(shù)；基因芯片技術(shù)；目的基因結(jié)構(gòu)分析技術(shù)，包括PCR、RFLP、SSCP、AFLP和DNA測(cè)序等技術(shù)；基因敲除技術(shù)等。②細(xì)胞總RNA提取、純化、定量分析技術(shù)；目的RNA的鑒定，即探針與RNA分子雜交，分別有斑點(diǎn)印跡雜交、Northern blotting印跡雜交和RT-PCR技術(shù)，可定量分析目的RNA的表達(dá)量。③細(xì)胞總蛋白質(zhì)提取、純化、定量分析技術(shù)；目的蛋白質(zhì)的鑒定，即蛋白質(zhì)分子雜交，分別有免疫組織化學(xué)技術(shù)和Western boltting雜交技術(shù)，可定量分析目的蛋白質(zhì)的表達(dá)水平；目的蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)分析技術(shù)，有氨基酸序列測(cè)定和蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的生物化學(xué)分析方法。（羅佳濱  呂冬霞）參考文獻(xiàn)鄂征．2001.組織培養(yǎng)和分子細(xì)胞學(xué)技術(shù)．北京：北京出版社王培林．2005.醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)．北京：人民衛(wèi)生出版社章靜波．2002.組織和細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)．北京：人民衛(wèi)生出版社第二章  組織培養(yǎng)的知識(shí)與技術(shù)基礎(chǔ)第一節(jié)  組織培養(yǎng)的知識(shí)基礎(chǔ)一、組織培養(yǎng)的概念及技術(shù)評(píng)價(jià)組織培養(yǎng)（tissue culture）指的是從體內(nèi)取出組織，在體外模擬體內(nèi)生理環(huán)境，在無(wú)菌、適當(dāng)溫度和一定營(yíng)養(yǎng)條件下，使之生存和生長(zhǎng)并維持其結(jié)構(gòu)和功能的方法。細(xì)胞培養(yǎng)（cellculture）用的也是同樣的方法，培養(yǎng)物是單個(gè)細(xì)胞或細(xì)胞群。在培養(yǎng)組織過(guò)程中，現(xiàn)代的培養(yǎng)技術(shù)尚不能在體外維持組織的結(jié)構(gòu)和機(jī)能長(zhǎng)期不變，因此在進(jìn)行培養(yǎng)時(shí)，不論培養(yǎng)物是組織或細(xì)胞都要生活在人工環(huán)境中。生存環(huán)境的改變，細(xì)胞的移動(dòng)（運(yùn)動(dòng)）、培養(yǎng)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)特別是反復(fù)傳代，很容易導(dǎo)致細(xì)胞發(fā)生變動(dòng)或出現(xiàn)單一化現(xiàn)象，即趨向于變成單一類型細(xì)胞，最終也變成了細(xì)胞培養(yǎng)。另外所謂細(xì)胞培養(yǎng)，也并不意味細(xì)胞彼此是獨(dú)立的。細(xì)胞在培養(yǎng)中的生命活動(dòng)和在體內(nèi)時(shí)一樣，仍然是相互依存的，呈現(xiàn)著一定“組織”特性。所以，組織培養(yǎng)和細(xì)胞培養(yǎng)并無(wú)嚴(yán)格區(qū)別。因此在本書(shū)的敘述中，這兩個(gè)詞將作為同義語(yǔ)使用。所謂器官培養(yǎng)（organ culture），指的是應(yīng)用與組織培養(yǎng)相似的條件，培養(yǎng)的是器官的原基、器官的一部分或整個(gè)器官，使之在體外生存、生長(zhǎng)和保持一定功能的方法。以上三個(gè)層次的培養(yǎng)，又可統(tǒng)稱之為體外培養(yǎng)（invitro）。組織培養(yǎng)不僅是一種技術(shù)，也是一門科學(xué)。從廣義上說(shuō)組織培養(yǎng)分為動(dòng)物組織培養(yǎng)和植物組織培養(yǎng)兩大類，本書(shū)主要敘述動(dòng)物特別是人體組織培養(yǎng)。被用于組織培養(yǎng)的細(xì)胞或組織是非常好的實(shí)驗(yàn)對(duì)象。組織培養(yǎng)在現(xiàn)代醫(yī)學(xué)和生物科學(xué)研究中應(yīng)用極為廣泛，這與其有一系列優(yōu)點(diǎn)是分不開(kāi)的。（1）能長(zhǎng)時(shí)間直接觀察活細(xì)胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)和生命活動(dòng)，可用于細(xì)胞學(xué)、遺傳學(xué)、免疫學(xué)、實(shí)驗(yàn)醫(yī)學(xué)和腫瘤學(xué)等多種學(xué)科的研究工作。（2）便于使用攝影、攝電影和閉路電視等方法進(jìn)行記錄，能直接觀察細(xì)胞變化。（3）可供研究的細(xì)胞種類極為廣泛，從低等生物到高等動(dòng)物以及人類、從胚胎到成體、從正常組織到腫瘤細(xì)胞，皆可用于培養(yǎng)。（4）便于使用各種不同的技術(shù)方法，如相差顯微鏡、熒光顯微鏡、電子顯微鏡、組織化學(xué)、核素標(biāo)記等方法觀察和研究細(xì)胞。（5）培養(yǎng)細(xì)胞攜帶有與體內(nèi)細(xì)胞同等的基因組（genome），也是分子生物學(xué)和基因工程學(xué)的研究對(duì)象；細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)已是分子生物學(xué)和基因工程的重要組成部分。（6）易于使用物理、化學(xué)和生物因素等進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究。（7）可同時(shí)提供大量生物性狀相似的實(shí)驗(yàn)對(duì)象，耗資少，比較經(jīng)濟(jì)。（8）已成為生物制品、單克隆抗體生產(chǎn)和基因工程制品等的生產(chǎn)手段。組織培養(yǎng)作為一種技術(shù)仍有其局限性，主要是組織和細(xì)胞離體以后，生存在人工培養(yǎng)環(huán)境中，而人工模擬體內(nèi)環(huán)境的技術(shù)還有很大差距。因此在利用培養(yǎng)細(xì)胞做實(shí)驗(yàn)對(duì)象時(shí)，不應(yīng)視為與體內(nèi)細(xì)胞完全一樣，實(shí)驗(yàn)結(jié)果不可以輕易認(rèn)同為體內(nèi)實(shí)驗(yàn)，細(xì)胞培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ筒荒苋〈鷦?dòng)物實(shí)驗(yàn)和臨床實(shí)驗(yàn)。二、離體培養(yǎng)細(xì)胞的生物學(xué)特點(diǎn)細(xì)胞在體外培養(yǎng)后，如一切條件適宜，便可生存和進(jìn)行生命活動(dòng)，如移動(dòng)等，但最主要的是生長(zhǎng)和增殖。生長(zhǎng)和增殖并非同一概念，細(xì)胞生長(zhǎng)指的是細(xì)胞體積增大，而細(xì)胞增殖是細(xì)胞數(shù)量增多。體外培養(yǎng)細(xì)胞來(lái)源于體內(nèi)，其基本細(xì)胞生物學(xué)規(guī)律和體內(nèi)相同，但隨生活環(huán)境的改變，很多方面如形態(tài)結(jié)構(gòu)和增殖規(guī)律等，與體內(nèi)時(shí)又有所差別。這里所敘述的是“體外培養(yǎng)細(xì)胞生物學(xué)”，即有關(guān)細(xì)胞體外培養(yǎng)條件下的細(xì)胞生物學(xué)行為，它具有自身的特點(diǎn)和規(guī)律，不能為一般細(xì)胞生物學(xué)完全替代，是組織培養(yǎng)工作者應(yīng)熟知的知識(shí)。（一）離體培養(yǎng)細(xì)胞的差異和分化已如前述，目前人體內(nèi)所有細(xì)胞基本上皆可進(jìn)行培養(yǎng)。培養(yǎng)細(xì)胞已成為人們借以研究人體內(nèi)相應(yīng)器官、組織和細(xì)胞的正常和異常生命活動(dòng)的重要對(duì)象。但卻面臨一個(gè)重要的問(wèn)題，即體外培養(yǎng)細(xì)胞和體內(nèi)細(xì)胞是否有差異，是否可視為同一。如否，則培養(yǎng)細(xì)胞將失掉其應(yīng)用價(jià)值。因此這是一個(gè)十分重要和應(yīng)首先闡明和回答的理論問(wèn)題。比較體內(nèi)、外細(xì)胞，它們的增殖方式是相同的，均為有絲分裂。體內(nèi)、外細(xì)胞的差異關(guān)鍵在于細(xì)胞的分化，因此細(xì)胞分化是檢測(cè)細(xì)胞差異的核心問(wèn)題。當(dāng)前人工模擬體內(nèi)環(huán)境的技術(shù)水平已經(jīng)很高，細(xì)胞生活在人工培養(yǎng)條件下不僅能很好的生存、生長(zhǎng)和增殖，在一定程度上，人們已能控制細(xì)胞的分化。但當(dāng)前我們畢竟尚未能徹底了解人體內(nèi)一切細(xì)胞活動(dòng)的內(nèi)在聯(lián)系，人工所模擬的條件與體內(nèi)實(shí)際情況仍不完全相同。這樣，當(dāng)細(xì)胞被置于體外培養(yǎng)后，一旦失去神經(jīng)體液的調(diào)節(jié)和細(xì)胞相互間的影響、生活在缺乏動(dòng)態(tài)平衡的環(huán)境中，最終發(fā)生變化是必然的。離體培養(yǎng)細(xì)胞在分化方面主要表現(xiàn)出以下特點(diǎn)：（1）失去原有的組織結(jié)構(gòu)和細(xì)胞形態(tài)，形態(tài)上的分化減弱，趨于單一化，類似返祖現(xiàn)象。（2）由于生存環(huán)境的改變，細(xì)胞的外源信號(hào)來(lái)源切斷，特定基因分化表達(dá)減弱或停止，導(dǎo)致特定的蛋白或酶類的合成減弱或停止，進(jìn)而導(dǎo)致細(xì)胞在體內(nèi)時(shí)原有的分化功能減弱或消失。但一種分化特性的喪失，不等于徹底消除了分化能力，從細(xì)胞遺傳學(xué)角度分析，離體培養(yǎng)細(xì)胞含有與體內(nèi)細(xì)胞相同的基因組。只有當(dāng)特定基因的表達(dá)的減弱或停止是基因突變所致，細(xì)胞的特定去分化表現(xiàn)才是不可逆的。以肝細(xì)胞為例，離體肝細(xì)胞合成酪氨酸轉(zhuǎn)移酶停止，有人證明肝細(xì)胞產(chǎn)生酪氨酸轉(zhuǎn)移酶需要激素的誘導(dǎo)和與相應(yīng)細(xì)胞基質(zhì)的相互作用，只要這些條件存在，離體肝細(xì)胞仍可產(chǎn)生酪氨酸轉(zhuǎn)移酶。（3）離體細(xì)胞在一定條件下有產(chǎn)生不同于體內(nèi)時(shí)的新的分化方向的潛能。在體內(nèi)膠原蛋白是成纖維細(xì)胞和骨細(xì)胞的主要產(chǎn)物。而在一定條件下，離體培養(yǎng)的上皮細(xì)胞、神經(jīng)細(xì)胞甚至一些腫瘤細(xì)胞也能產(chǎn)生膠原蛋白。（4）離體細(xì)胞仍保持在體內(nèi)時(shí)在壽命上的分化。如人類成纖維細(xì)胞在適宜的條件下體外可以傳30～50代，相當(dāng)于150～300個(gè)細(xì)胞周期，最后衰老死亡?！?/pre>




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