(一)培養細胞的分化
個體從一個受精卵通過發育形成組織、器官等特殊結構和進行功能的過程，也可看做為細胞分化表達的過程。至動物出生時，機體內的大部分細胞已經完成形態學分化，之后體內每一個細胞都受到體外環境、體內神經一體液因素、細胞與局部微環境相互作用1個方面的影響與調節，共同控制著體內細胞增殖、代謝和功能狀態，維持著細胞的分化特征。細胞離體培養因環境的改變，失掉上述在體內時的關系，細胞的分化可能發生如下的變化：
1．不適應(inadaptation) 表現為細胞在原體內時所擁有的分化特性減弱或不明顯，如肝細胞產生酪氨酸氨基轉移酶(tyrosine aminotransferase)的特性喪失。培養細胞分化的改變主要因環境改變所致。細胞在體外培養時間越長，分化改變越大；細胞剛離體培養時，先出現的現象可能屬不適應，即由于環境的改變而出現的變化。
2．脫分化或去分化(dedifferentiation) 即細胞失掉發生分化的能力。仍以肝細胞為例．當肝細胞失掉產生精氨酸(arginase)、氫基轉移酶等特性后，則失掉貯存肝糖原能力，并很難再現。因此不適應和脫分化兩個概念不同。不適應是因生存條件的改變使分化發生阻抑；從分子水平考慮，脫分化很可能是基因變異所致。從細胞遺傳學角度考慮，體外培養細胞，不論正常或腫瘤細胞都源于二倍體細胞，都含有與體內細胞基本相同的基因組，也就存在著發生分化的依據。一種分化特性的喪失，不等于*消除了分化能力。一旦這些細胞重新獲得某種類似體內的生存環境或調節信號，他們會重新表現出分化的特點。細胞離體培養時間越長，分化能力越差；培養細胞在體外生存時間與其分化能力呈反向關系。根據細胞分化是眾多蛋白質和酶參與的過程考慮．特異蛋白質或酶的表達也屬分化現象。因此，細胞產生某一特定蛋白質的表達過程，可視為分化表達現象，雜交瘤細胞產生特異的抗體即是細胞的分化行為。
根據實驗目的不同，有時為了防止培養細胞自主去分化，可采取某些措施，如體外培養璃物細胞時，提高接種細胞的密度(高于105個／cm2)、使用誘導分化的激素和(或)生長囂子(如神經生長因子等)等，有利于促進細胞的分化。相反，低密度生長、存在促進細胞考殖的生長因子(如表皮牛長因子、成纖維細胞生長因子等)則有利于細胞的增殖，不利于基胞的分化。
體外培養的細胞除了不適應和去分化的特性之外，某些原因(如微生物污染、血清質呈、培養溫度等)也可能使培養的細胞發生自發的轉化現象，轉化細胞的核型必然發生變化，且可隨著細胞分裂傳遞給子代細胞，因此在長期對某一細胞進行培養的過程中要注意監測其核型表現。根據實驗目的的不同，有時也可通過人工誘變轉化的發生。
一、培養細胞的增殖能力
體外培養細胞增殖過程以細胞復制周期為基礎。
細胞增殖和分化是細胞生命進化中所獲得的基本屬性。培養細胞只要生長空間許可，就會發生分裂增殖，只有當增殖生長至細胞緊密接觸成片時，才發生“接觸抑制”現象而停止增殖。培養細胞的增殖能力一般與該種細胞在體內的增殖能力相仿。胚胎組織細胞相對于成年組織細胞，體外培養時更易增殖和生長，其原因除了胚胎細胞本身的生命力比成年組織細胞旺盛外，另一個可能原因就是胚胎組織內存在分化水平較低的可增殖的前體細胞或者胚胎干細胞。高度分化的有絲分裂后細胞如神經元和肌肉細胞，體外培養時的生長繁殖能力與其在體內時相似，除了來自早期胚胎的材料尚能進行有限的數次分裂外，一般沒有分裂增殖能力，通常不進行傳代。只有那些獲得永生性(或稱不死性)的腫瘤細胞才可以在體外幾乎無限期的傳代下去。
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