(一)培養(yǎng)細(xì)胞的分化

    個(gè)體從一個(gè)受精卵通過發(fā)育形成組織、器官等特殊結(jié)構(gòu)和進(jìn)行功能的過程，也可看做為細(xì)胞分化表達(dá)的過程。至動(dòng)物出生時(shí)，機(jī)體內(nèi)的大部分細(xì)胞已經(jīng)完成形態(tài)學(xué)分化，之后體內(nèi)每一個(gè)細(xì)胞都受到體外環(huán)境、體內(nèi)神經(jīng)一體液因素、細(xì)胞與局部微環(huán)境相互作用1個(gè)方面的影響與調(diào)節(jié)，共同控制著體內(nèi)細(xì)胞增殖、代謝和功能狀態(tài)，維持著細(xì)胞的分化特征。細(xì)胞離體培養(yǎng)因環(huán)境的改變，失掉上述在體內(nèi)時(shí)的關(guān)系，細(xì)胞的分化可能發(fā)生如下的變化：

1．不適應(yīng)(inadaptation) 表現(xiàn)為細(xì)胞在原體內(nèi)時(shí)所擁有的分化特性減弱或不明顯，如肝細(xì)胞產(chǎn)生酪氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(tyrosine aminotransferase)的特性喪失。培養(yǎng)細(xì)胞分化的改變主要因環(huán)境改變所致。細(xì)胞在體外培養(yǎng)時(shí)間越長，分化改變越大；細(xì)胞剛離體培養(yǎng)時(shí)，先出現(xiàn)的現(xiàn)象可能屬不適應(yīng)，即由于環(huán)境的改變而出現(xiàn)的變化。

2．脫分化或去分化(dedifferentiation) 即細(xì)胞失掉發(fā)生分化的能力。仍以肝細(xì)胞為例．當(dāng)肝細(xì)胞失掉產(chǎn)生精氨酸(arginase)、氫基轉(zhuǎn)移酶等特性后，則失掉貯存肝糖原能力，并很難再現(xiàn)。因此不適應(yīng)和脫分化兩個(gè)概念不同。不適應(yīng)是因生存條件的改變使分化發(fā)生阻抑；從分子水平考慮，脫分化很可能是基因變異所致。從細(xì)胞遺傳學(xué)角度考慮，體外培養(yǎng)細(xì)胞，不論正常或腫瘤細(xì)胞都源于二倍體細(xì)胞，都含有與體內(nèi)細(xì)胞基本相同的基因組，也就存在著發(fā)生分化的依據(jù)。一種分化特性的喪失，不等于*消除了分化能力。一旦這些細(xì)胞重新獲得某種類似體內(nèi)的生存環(huán)境或調(diào)節(jié)信號(hào)，他們會(huì)重新表現(xiàn)出分化的特點(diǎn)。細(xì)胞離體培養(yǎng)時(shí)間越長，分化能力越差；培養(yǎng)細(xì)胞在體外生存時(shí)間與其分化能力呈反向關(guān)系。根據(jù)細(xì)胞分化是眾多蛋白質(zhì)和酶參與的過程考慮．特異蛋白質(zhì)或酶的表達(dá)也屬分化現(xiàn)象。因此，細(xì)胞產(chǎn)生某一特定蛋白質(zhì)的表達(dá)過程，可視為分化表達(dá)現(xiàn)象，雜交瘤細(xì)胞產(chǎn)生特異的抗體即是細(xì)胞的分化行為。

    根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康牟煌袝r(shí)為了防止培養(yǎng)細(xì)胞自主去分化，可采取某些措施，如體外培養(yǎng)璃物細(xì)胞時(shí)，提高接種細(xì)胞的密度(高于105個(gè)／cm2)、使用誘導(dǎo)分化的激素和(或)生長囂子(如神經(jīng)生長因子等)等，有利于促進(jìn)細(xì)胞的分化。相反，低密度生長、存在促進(jìn)細(xì)胞考殖的生長因子(如表皮牛長因子、成纖維細(xì)胞生長因子等)則有利于細(xì)胞的增殖，不利于基胞的分化。

    體外培養(yǎng)的細(xì)胞除了不適應(yīng)和去分化的特性之外，某些原因(如微生物污染、血清質(zhì)呈、培養(yǎng)溫度等)也可能使培養(yǎng)的細(xì)胞發(fā)生自發(fā)的轉(zhuǎn)化現(xiàn)象，轉(zhuǎn)化細(xì)胞的核型必然發(fā)生變化，且可隨著細(xì)胞分裂傳遞給子代細(xì)胞，因此在長期對某一細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)的過程中要注意監(jiān)測其核型表現(xiàn)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡牟煌袝r(shí)也可通過人工誘變轉(zhuǎn)化的發(fā)生。

一、培養(yǎng)細(xì)胞的增殖能力

    體外培養(yǎng)細(xì)胞增殖過程以細(xì)胞復(fù)制周期為基礎(chǔ)。

    細(xì)胞增殖和分化是細(xì)胞生命進(jìn)化中所獲得的基本屬性。培養(yǎng)細(xì)胞只要生長空間許可，就會(huì)發(fā)生分裂增殖，只有當(dāng)增殖生長至細(xì)胞緊密接觸成片時(shí)，才發(fā)生“接觸抑制”現(xiàn)象而停止增殖。培養(yǎng)細(xì)胞的增殖能力一般與該種細(xì)胞在體內(nèi)的增殖能力相仿。胚胎組織細(xì)胞相對于成年組織細(xì)胞，體外培養(yǎng)時(shí)更易增殖和生長，其原因除了胚胎細(xì)胞本身的生命力比成年組織細(xì)胞旺盛外，另一個(gè)可能原因就是胚胎組織內(nèi)存在分化水平較低的可增殖的前體細(xì)胞或者胚胎干細(xì)胞。高度分化的有絲分裂后細(xì)胞如神經(jīng)元和肌肉細(xì)胞，體外培養(yǎng)時(shí)的生長繁殖能力與其在體內(nèi)時(shí)相似，除了來自早期胚胎的材料尚能進(jìn)行有限的數(shù)次分裂外，一般沒有分裂增殖能力，通常不進(jìn)行傳代。只有那些獲得永生性(或稱不死性)的腫瘤細(xì)胞才可以在體外幾乎無限期的傳代下去。