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來源:武漢尚恩生物技術(shù)有限公司   2025年04月21日 10:17  

一、原代細(xì)胞的定義

原代細(xì)胞(primary culture cell)是指從機(jī)體的組織(如人源組織、鼠源組織和兔源組織等)經(jīng)蛋白酶或其它的方法獲得單個細(xì)胞并在體外進(jìn)行模擬機(jī)體培養(yǎng)的初始細(xì)胞,稱為原代細(xì)胞。

原代細(xì)胞相比較細(xì)胞系遺傳物質(zhì)未改變,更能反應(yīng)機(jī)體原有的特性,用于科學(xué)研究時(shí)更具有針對性和說服力。原代細(xì)胞生長緩慢,一般認(rèn)為,培養(yǎng)的原代的第1代細(xì)胞和傳代到第10代以內(nèi)的細(xì)胞統(tǒng)稱為原代細(xì)胞培養(yǎng)。原代培養(yǎng)的細(xì)胞一般傳至10代左右就不容易傳下去了,細(xì)胞的生長會出現(xiàn)停滯,大部分細(xì)胞衰老死亡。


研究中常用的細(xì)胞系/株系是現(xiàn)成的,我們只需要進(jìn)行細(xì)胞傳代和種子保存。然而,這些細(xì)胞系往往因長期體外培養(yǎng)而可能失去原有的某些生物學(xué)特性,對藥物治療的反應(yīng)差距越來越大。因此,越來越多的人選擇原代細(xì)胞。在人工條件下使其原代細(xì)胞生存、生長、繁殖和傳代,進(jìn)行細(xì)胞生命過程、細(xì)胞癌變、細(xì)胞工程等問題的研究。原代細(xì)胞是接近和最能反映體內(nèi)生長特性的細(xì)胞,適用于藥敏試驗(yàn)、細(xì)胞分化等實(shí)驗(yàn)研究。


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二、原代細(xì)胞的特點(diǎn)


  • 離體時(shí)間短:原代細(xì)胞從活體組織中取出后立即進(jìn)行培養(yǎng),因此其離體時(shí)間短。

  • 生物學(xué)特性未發(fā)生很大變化:由于離體時(shí)間短,原代細(xì)胞仍保留原有的遺傳特征和生物學(xué)特征,能夠很好地反映細(xì)胞在體內(nèi)的生長狀態(tài)。

  • 生長緩慢:原代細(xì)胞生長相對緩慢,一般繁殖到10代左右就停止生長。因此,通常將第1代到第10代內(nèi)的細(xì)胞統(tǒng)稱為原代細(xì)胞。

  • 應(yīng)用廣泛:原代細(xì)胞廣泛應(yīng)用于分子、細(xì)胞生物學(xué)和生物醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)研究,如蛋白質(zhì)組學(xué)、基因組學(xué)、細(xì)胞株(系)研究、DNA、RNA和遺傳學(xué)研究等。同時(shí),它們還可應(yīng)用于生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè),如藥物篩選、藥物代謝和毒理研究、癌癥藥物的研究等。


三、原代細(xì)胞和細(xì)胞系的比較

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1. 定義與來源


原代細(xì)胞:

定義:原代細(xì)胞是指直接從新鮮機(jī)體組織(如組織器官、外周血及胚胎等)中取出,經(jīng)過特定分離方法在體外培養(yǎng)而成的初始細(xì)胞。

來源:通常來源于活體組織,具有明確的組織來源和生物學(xué)特性。

細(xì)胞系:

定義:細(xì)胞系是指原代細(xì)胞培養(yǎng)物經(jīng)*次傳代成功后所繁殖的細(xì)胞群體,也指可長期連續(xù)傳代的培養(yǎng)細(xì)胞。

來源:由原代細(xì)胞經(jīng)過*次傳代培養(yǎng)后形成,可以進(jìn)一步分為有限細(xì)胞系和連續(xù)細(xì)胞系。


2. 增殖能力與傳代次數(shù)

原代細(xì)胞:

增殖能力較弱,一般只能傳10代以內(nèi)。

隨著傳代次數(shù)的增加,細(xì)胞可能會逐漸失去原有的特性。

細(xì)胞系:

增殖能力強(qiáng),可以無限增殖(對于連續(xù)細(xì)胞系而言)。

有限細(xì)胞系通常可培養(yǎng)到40~50代后停止增殖并衰老;連續(xù)細(xì)胞系則具有無限增殖的能力,可以在適宜條件下持續(xù)傳代。


3. 生物學(xué)特性與遺傳物質(zhì)

原代細(xì)胞:

保留了從其來源組織或器官中獲取的特異性和生物學(xué)真實(shí)性。

遺傳物質(zhì)未發(fā)生改變,能夠很好地反映細(xì)胞在體內(nèi)的生長狀態(tài)。

細(xì)胞系:

由于長期體外培養(yǎng),可能會逐漸失去某些生物學(xué)特性。

遺傳物質(zhì)可能發(fā)生改變,特別是連續(xù)細(xì)胞系,其遺傳物質(zhì)通常已經(jīng)發(fā)生了顯著變化。


4. 培養(yǎng)條件與應(yīng)用領(lǐng)域

原代細(xì)胞:

培養(yǎng)較為困難,需要特定的培養(yǎng)基和條件。

適用于細(xì)胞模型的建立、藥物測試、細(xì)胞分化和轉(zhuǎn)化等研究。

細(xì)胞系:

培養(yǎng)相對容易,種類多,產(chǎn)量可觀。

常用于大規(guī)模實(shí)驗(yàn)和藥物篩選,特別是連續(xù)細(xì)胞系在生物制藥和疫苗研發(fā)中發(fā)揮著重要作用。



四、原代細(xì)胞的分類

根據(jù)細(xì)胞來源和特性的不同,原代細(xì)胞可以分為多個類別。以下是一些常見的原代細(xì)胞分類:

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  • 上皮細(xì)胞:覆蓋人體表面和外界開口管腔直接接觸外入物質(zhì)的表面細(xì)胞,具有分泌和吸收等功能。原代上皮細(xì)胞可以從上皮組織中分離并培養(yǎng),用于研究上皮細(xì)胞的生理和病理過程。

  • 內(nèi)皮細(xì)胞:主要位于血管、淋巴管的內(nèi)膜,是形成無外界開口且不直接接觸外入物質(zhì)的管腔內(nèi)壁細(xì)胞。它們沿著整個循環(huán)系統(tǒng)分布。原代內(nèi)皮細(xì)胞可以從血管等組織中分離并培養(yǎng),用于研究內(nèi)皮細(xì)胞的生理和病理過程。

  • 肌細(xì)胞:肌細(xì)胞具有維持肌肉細(xì)胞內(nèi)的穩(wěn)定性、收縮肌肉等作用,依據(jù)肌細(xì)胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)、功能和分布,肌肉組織分三種類:橫紋肌、平滑肌、心肌。?

    橫紋肌細(xì)胞也稱骨骼肌細(xì)胞,肌細(xì)胞呈纖維狀,不分支,有明顯橫紋,核很多,且都位于細(xì)胞膜下方;平滑肌細(xì)胞中的細(xì)肌絲有同骨骼肌類似的分子結(jié)構(gòu),但不含肌鈣蛋白;心肌細(xì)胞的結(jié)構(gòu)特征與骨骼肌的結(jié)構(gòu)基本相似,也有橫紋。

  • 成纖維細(xì)胞:廣泛存在于人體的各個組織中,具有合成膠原蛋白和彈性纖維的功能,對于維持組織結(jié)構(gòu)和修復(fù)受損組織起著重要作用。成纖維細(xì)胞可以用于體外實(shí)驗(yàn)研究,如細(xì)胞增殖和遷移等。

  • 間充質(zhì)干細(xì)胞:其具有多向分化的潛能,能夠分化為多種細(xì)胞類型,如成骨細(xì)胞、軟骨細(xì)胞和脂肪細(xì)胞等。間充質(zhì)干細(xì)胞在組織工程和再生醫(yī)學(xué)中具有廣泛應(yīng)用前景。

  • 軟骨髓核細(xì)胞:構(gòu)成軟骨組織的基本細(xì)胞,負(fù)責(zé)合成和分泌軟骨基質(zhì),維持軟骨的彈性和韌性;髓核細(xì)胞的主要作用是維持椎間盤的穩(wěn)定性,減緩震蕩沖擊,緩解壓迫,支持脊柱運(yùn)動,以及促進(jìn)脊柱的靈活性?。

  • 星狀細(xì)胞:可作為慢性胰腺炎新藥的細(xì)胞篩選模型,目前研究發(fā)現(xiàn):組織受損時(shí),在各種刺激因子作用下使星狀細(xì)胞活化,導(dǎo)致細(xì)胞形態(tài)、功能發(fā)生變化,促使基質(zhì)增生、膠原蛋白的大量生成及不規(guī)則沉積。

  • 神經(jīng)元細(xì)胞:神經(jīng)系統(tǒng)的主要功能單位,負(fù)責(zé)傳遞和處理神經(jīng)信號。原代神經(jīng)細(xì)胞可以從神經(jīng)組織中分離并培養(yǎng),用于研究神經(jīng)發(fā)育、神經(jīng)信號傳導(dǎo)、神經(jīng)退行性疾病等方面。

  • 膠質(zhì)細(xì)胞:廣泛存在于中樞神經(jīng)系統(tǒng),對神經(jīng)元起支持、營養(yǎng)、保護(hù)和調(diào)節(jié)等作用。

  • 神經(jīng)干細(xì)胞:具有分裂潛能和自更新能力的母細(xì)胞,它可以通過不對等的分裂方式產(chǎn)生神經(jīng)組織的各類細(xì)胞。

  • 淋巴細(xì)胞:免疫系統(tǒng)中的重要細(xì)胞類型,包括B細(xì)胞和T細(xì)胞。它們能夠識別和記憶病原體,并發(fā)揮免疫效應(yīng)。淋巴細(xì)胞的原代細(xì)胞可以從淋巴組織或外周血中獲得,用于研究免疫細(xì)胞的功能和免疫反應(yīng)機(jī)制。

  • 巨噬細(xì)胞:這是一種大型的白細(xì)胞,具有強(qiáng)大的吞噬能力,能夠吞噬和消化病原體、細(xì)胞碎片和其他有害物質(zhì)。巨噬細(xì)胞在免疫防御和組織修復(fù)中發(fā)揮著重要作用。

  • 骨細(xì)胞:包括成骨細(xì)胞、破骨細(xì)胞、骨原細(xì)胞和骨細(xì)胞,負(fù)責(zé)合成和分泌骨基質(zhì),參與骨骼的形成和修復(fù)。

  • 其他細(xì)胞

    此外,還有卵巢顆粒細(xì)胞、睪丸間質(zhì)細(xì)胞、角質(zhì)形成細(xì)胞、黑色素細(xì)胞、脂肪細(xì)胞、滑膜細(xì)胞、毛囊細(xì)胞、血細(xì)胞、干細(xì)胞等多種類型的原代細(xì)胞,它們各自具有*特的生物學(xué)特性和應(yīng)用價(jià)值。


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