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抗体人源化动物细胞培养技术概述

一、动物细胞培养基本概念
  抗体人源化动物细胞培养是用无菌操作的方法从动物体分离得到细胞,将它们置于模拟动物体内生理条件的人工环境中,在体外进行培养并使其继续生长的过程。人们借以该技术可以观察细胞的生长、繁殖、细胞分化以及细胞衰老等生命现象。动物细胞培养的培养物可以是单个细胞,也可以是细胞群。
  二、动物细胞培养分型
  根据离体培养细胞在培养皿中是否贴壁生长,分为贴壁型 和悬浮型。
  (一) 贴壁型
  培养细胞需要贴在支持物上生长,大多数细胞属于此类型。贴壁生长以后分化就变得不太显著,易失去原有细胞组织特性,形态上表现单一化,失去其在体内原有的一些特征,并且反映出其在胚层起源情况,判断细胞形态时不能按照体内组织学标准判定,仅大致分成以下类型:
  1、成纤维型细胞:(fibroblast)
  成纤维细胞
  与体内成纤维细胞形态相似,胞体梭型或不规则三角形,中央有圆形核,胞质向外伸出 2——3 个长短不同的突起。细胞在生长时呈放射状,漩涡或火焰状。除真正的成纤维细胞外,凡由中胚层间质起源的组织细胞,如心肌,平滑肌,成骨细胞等常呈现此型态。
  特点:排列呈放射状,旋涡状生长。
  2、上皮型细胞(epithlium  cell type)
  上皮型细胞
  其指形态上类似上皮细胞的多种培养细胞,细胞呈现扁平不规则多角形,中央有圆核,细胞相互依存性强,彼此连接成单层膜。生长时呈膜状移动,边缘细胞很少脱离细胞群而单独活动,起源于内,外胚层的细胞如皮肤表皮细胞及其衍生物,消化管上皮,肺泡上皮等都是这类型。
  特点:扁平不规则多角型、圆形核、细胞紧密相连,细胞增殖数目增多时,整个上皮膜随之移动。
  3、游走型细胞(wandering  cell type)
  游走型细胞
  特点:细胞在支持物上散着生长,不连接成片,胞质伸出伪足或突起呈活跃的游走或变形运动,速度快不规则, 密度大连接成片呈多角形不易与其他类型的细胞区别。
  4、多形型细胞(polymorphic  cell type)
  多形型细胞
  特点:无规律的形态,如神经细胞难以确定其规律及稳定的形态,可同归于此类。
  (二)悬浮型
  某些细胞呈悬浮状态生长,在瓶皿内不贴壁,其生存空间大,能繁殖大量细胞,容易传代培养,但在观察细胞病变时不如贴壁细胞。血液中的淋巴细胞,白细胞以及某些肿瘤细胞属于悬浮细胞。
  三、培养细胞的生命期
  指细胞在培养过程中持续增殖和生长的时间。在培养体系中,单个细胞表现有很大的独立性。但一个有活力的细胞必须通过细胞周期进行倍增,繁殖成群体,群体细胞是培养细胞的基本存在形式,而且在形态和机能上相互依存。
  单个细胞生长周期(细胞周期):
  细胞周期
  细胞生长包括DNA合成和细胞分裂两个重要阶段。细胞周期即一个母细胞分裂形成两个子细胞的全过程,可分为间期(G1+S+G2)和分裂期(M期)。在间期,细胞完成生长过程,主要是DNA合成。M期为有丝分裂期,此时每个细胞分裂为2个细胞。在M期主要完成的是遗传物质的分配过程。
  细胞系的生长过程:
  细胞系生长过程
  取自动物并进行体外培养的细胞在其传代培养之前被称为原代细胞,当细胞维持一段时间的生长,达到一定密度以后就要被分离为2个或者多个培养皿培养,这个过程为传代培养,传代以后生长的细胞便是细胞系。
  体外培养的细胞生长过程一般为3个阶段:
  1)原代培养期(约为 1——4 周)
  细胞移动活跃,但分裂不旺盛,多呈二倍体核型。原代细胞与体内原组织形态结构和功能活动基本相似。各细胞的遗传性状互不相关,细胞相互依存性强,如果把这种细胞稀释分散成单细胞,在软琼脂培养基中进行培养,细胞克隆的形成率下降,表明细胞独立生存性差。
  2)传代期
  细胞增殖旺盛,并维持二倍体核型,也叫二倍体细胞系。为了保存二倍体细胞性质,细胞应在初代或传代早期冻存为好。传代大约数天至一周可重复一次,持续数月,即为细胞系,一般为有限细胞系。
  3)衰退期
  细胞仍生长,增殖减慢,不增殖,进而衰退凋亡。
  注意:细胞在三期中的任何一期(一般发生在传代后期或衰退期)在某些因素影响下,
  如血清质量不佳、病毒污染、温度和 pH 不稳等,细胞可能发生自发转化。
  细胞可能获得永生性。细胞获得持久性的增殖能力,这样的细胞群体称为连续细胞系。而细胞获得不死性后,细胞核型大多变成异倍体接触抑制消失。至今,国际以及国内已经建立了许多细胞系,大多数来自肿瘤细胞。
  四、细胞培养的应用
  细胞培养技术目前已广泛地被应用于生物学的各个领域。
  1、基础科学研究
  (1) 细胞生物学
  (2) 基因功能学科
  (3) 遗传学
  2、药物研究与开发
  (1) 新药筛选:如化学合成药物药效研究、中药有效成分筛选与鉴定等。
  (2) 疫苗研究与开发:如病毒性疫苗的研究与开发(肝炎病毒疫苗、艾滋病疫苗等)、肿瘤疫苗(多肽疫苗)等。
  (3) 基因工程药物生产:如临床上一些具有治疗价值的细胞生长因子(干扰素)的研发与应用。
  (4) 细胞工程药物生产:生物活性多肽研究与开发,人参皂甙、紫杉醇等生物活性成分研究与开发。
  (5) 单克隆抗体制备:包括诊断用单克隆抗体,治疗用单克隆抗体。
  目前,动物细胞生产的各类疫苗,单抗,干扰素等,已占据了大部分市场。随着细胞培养技术的发展,会有更多具有医药价值的生物制品问世,造福于人类。
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