1. 細胞培養技術都有哪些應用
2. 原代培養在生(shēng)命科學研究中(zhōng)有什麽應用？其優勢是什麽
3. 細胞培養技術有什麽作用？

一(yī)、細胞培養技術都有哪些應用

細胞培養細胞培養技術也叫細胞克隆技術，在生(shēng)物(wù)學中(zhōng)的正規名詞爲細胞培養技術。不論對于整個生(shēng)物(wù)工(gōng)程技術，還是其中(zhōng)之一(yī)的生(shēng)物(wù)克隆技術來說，細胞培養都是一(yī)個必不可少的過程，細胞培養本身就是細胞的大(dà)規模克隆。細胞培養技術可以由一(yī)個細胞經過大(dà)量培養成爲簡單的單細胞或極少分(fēn)化的多細胞，這是克隆技術必不可少的環節，而且細胞培養本身就是細胞的克隆。通過細胞培養得到大(dà)量的細胞或其代謝産物(wù)。因爲生(shēng)物(wù)産品都是從細胞得來，所以可以說細胞培養技術是生(shēng)物(wù)技術中(zhōng)最核心、最基礎的技術。 細胞培養技術的研究應用 1. 直接觀察活細胞的形态結構和生(shēng)命活動。用于細胞學、遺傳學、免疫學、實驗醫學和腫瘤學等多種學科研究. 2. 直接觀察細胞的變化可便于攝影。 3. 研究細胞種類如低等到高等到人類、胚胎到成體(tǐ)、正常組織到腫瘤。 4. 便于使用各種技術：相差、熒光、電(diàn)鏡、組化、同位素标記等方法觀察和研究細胞狀況。 5. 是分(fēn)子生(shēng)物(wù)學和基因工(gōng)程學的研究對象，也是其主要的組成部分(fēn)。 6. 易于施用物(wù)理、化學生(shēng)物(wù)的實驗研究。 7. 易于提供大(dà)量生(shēng)物(wù)性狀相似的實驗對象,耗資(zī)少比較經濟。 8. 成爲生(shēng)物(wù)制品單克隆抗體(tǐ)生(shēng)産和基因工(gōng)程等的材料來源。 細胞貼附在支持物(wù)表面生(shēng)長，隻依賴貼附才能生(shēng)長的細胞叫做貼附型細胞(anchorrage-dependent cells)這種現象與細胞分(fēn)化有關。

二、原代培養在生(shēng)命科學研究中(zhōng)有什麽應用？其優勢是什麽

原代培養（primary culture）又(yòu)名初代培養，是從供體(tǐ)取得組織細胞後的首次培養。其特點是細胞或組織剛離(lí)開(kāi)機體(tǐ)，生(shēng)物(wù)性狀尚未發生(shēng)很大(dà)的改變，一(yī)定程度上反映了它們在體(tǐ)内的狀态，表現出原組織或細胞的特性。對于藥物(wù)實驗研究，原代培養是一(yī)種很好的實驗技術。由于原代培養的組織含有多種細胞成分(fēn)，即使生(shēng)長出同一(yī)種類型的細胞，細胞間也存在很大(dà)差異。如果供體(tǐ)不同，即使組織的類型、部位相同，個體(tǐ)差别也可以在細胞上反映出來。因此原代培養細胞的部分(fēn)生(shēng)物(wù)學特征尚不夠穩定，在進行較爲嚴格的對比性實驗研究時，還需先對細胞進行短期傳代。近年來，原代培養技術已被廣泛應用于中(zhōng)醫藥研究尤其是中(zhōng)藥研究之中(zhōng)。1 原代培養技術1.1 組織塊培養法 組織塊培養法即将組織剪切成小(xiǎo)塊後接種于培養瓶，簡便易行且成功率較高。但由于反複剪切和接種過程對組織塊易造成損傷，因此并不是每個小(xiǎo)塊都能長出細胞。此法适于細胞數量較少的原代培養，如牙髓細胞培養等。1.2 消化培養法 用酶制劑（最常用的是胰蛋白(bái)酶）處理組織塊，除去(qù)細胞間質，使細胞相互分(fēn)離(lí)形成單細胞懸液，大(dà)多形成單層細胞生(shēng)長方式。本法的優點在于單層細胞更易攝取營養及排出代謝産物(wù)，因此生(shēng)長較快。但操作不慎易于造成污染，且消化處理須恰到好處，否則會對細胞産生(shēng)一(yī)定的損傷。随着實驗技術水平的提高，目前此方法已被較多地應用于研究之中(zhōng)［1］。2 原代培養技術在中(zhōng)醫藥研究中(zhōng)的應用 綜合近十年來的文獻報道，體(tǐ)細胞、血細胞和腫瘤細胞的原代培養技術較爲成熟，已被應用于中(zhōng)醫藥的研究之中(zhōng)，尤其是肝細胞和神經細胞的原代培養，其應用更爲廣泛。2.1 用于中(zhōng)藥藥理學研究 中(zhōng)藥藥理學研究是目前應用原代培養技術最廣泛的領域，被稱爲中(zhōng)藥的生(shēng)物(wù)學效應研究，用以了解中(zhōng)藥的細胞藥理與毒理作用。與體(tǐ)内整體(tǐ)實驗相比，體(tǐ)外(wài)實驗具有簡便迅速、條件易控制、藥理靶點與環節較爲清楚等優點。2.1.1 用于藥效學研究 利用原代培養技術研究中(zhōng)藥有效成分(fēn)和複方的作用效果和機制，是從分(fēn)子水平研究藥效的重要手段。 朱陵群等［2］研究發現：原代培養的大(dà)鼠海馬神經細胞缺氧、缺糖5 h後再給氧，可誘導神經細胞凋亡和細胞壞死，并顯著增加細胞内ca2＋濃度和乳酸脫氫酶的釋放(fàng)，且随再給氧時間的延長而增加；三七總皂苷能降低神經細胞凋亡及壞死的百分(fēn)率，降低細胞内ca2＋濃度，減少乳酸脫氫酶的釋放(fàng)，且其作用随劑量增加而增強。shih等［3］發現，川芎提取物(wù)川芎嗪可以保護原代培養的大(dà)鼠海馬神經元線粒體(tǐ)，減少自由基的産生(shēng)并幫助清除自由基，從而對紅藻氨酸所緻的細胞損傷起到保護作用。劉曉玲等［4］原代培養大(dà)鼠滑膜細胞，發現青藤堿可以通過抑制滑膜細胞惡性增殖及白(bái)細胞介素6 mrna基因的表達來阻斷滑膜炎的進程。林愛華等［5］報道，粉防己堿可以明顯抑制氣道平滑肌細胞的增殖活性。粉防己堿對組胺激發的［ca2＋］ i升高表現出明顯的抑制效應，推測粉防己堿抑制培養的氣道平滑肌細胞增殖活性的作用可能是通過阻斷細胞膜ca2+通道而降低［ca2＋］ i實現的。bickmeyer等［6］研究報道，粉防己堿可以阻滞原代培養的牛嗜鉻細胞電(diàn)壓依賴式鈣離(lí)子通道，促進兒茶酚胺釋放(fàng)，增加細胞内鈣離(lí)子的水平。崔雲華等［7］原代培養大(dà)鼠肝星狀細胞，發現丹參酸乙可降低活化的以及經丙二醛刺激後的肝星狀細胞内的氧化程度、抑制增殖細胞核抗原的表達量，在抗氧化和抗增殖作用之間可能存在一(yī)定的聯系。li等［8］原代培養中(zhōng)腦神經元及神經膠質細胞，發現雷公藤提取物(wù)雷公藤内酯可以對抗脂多糖所緻的多巴胺吸收減少和細胞中(zhōng)酪氨酸羟化酶免疫活性的丢失、抑制小(xiǎo)神經膠質細胞的活動和腫瘤壞死因子α及一(yī)氧化氮的過度生(shēng)成。雷公藤内酯還可保護脂多糖所緻的多巴胺能神經元的損傷，其機制可能是抑制小(xiǎo)神經膠質細胞的活動。kamei等［9］采用原代培養技術培養大(dà)鼠脂肪細胞和心肌細胞，首次證實中(zhōng)藥提取物(wù)紫草素在體(tǐ)外(wài)實驗中(zhōng)具有胰島素樣作用。hsu等［10］采用原代培養技術培養嗜中(zhōng)性粒細胞，發現靈芝多糖可促進嗜中(zhōng)性粒細胞的移動，增強蛋白(bái)激酶c、絲裂酶原激活蛋白(bái)激酶和酪氨酸激酶的活性，從而增強嗜中(zhōng)性粒細胞的趨化性和吞噬作用。wang等［11］報道，從白(bái)術中(zhōng)提取的有效成分(fēn)蒼術酮對原代培養的人白(bái)血病單核細胞有一(yī)定的細胞毒性。 萬文成等［12］發現清開(kāi)靈能減少谷氨酸所緻的原代培養大(dà)鼠大(dà)腦皮層神經細胞内乳酸脫氫酶的漏出量、減輕細胞的形态學改變，表明清開(kāi)靈能夠對抗谷氨酸介導的興奮性毒性，對培養的大(dà)鼠皮層腦細胞具有保護作用。李彧等［13］原代培養大(dà)鼠系膜細胞，經脂多糖刺激10 h後，核轉錄因子-κb的活性達到最高峰，且最高熒光強度位于細胞核内；大(dà)劑量溫脾湯藥物(wù)血清可明顯抑制核轉錄因子-κb的活性；大(dà)劑量藥物(wù)血清能明顯抑制核轉錄因子-κb抑制劑iκb的降解。李彤等［14］采用血清藥理學方法及原代培養心肌細胞技術，發現在通脈湯含藥血清幹預下(xià)，缺氧心肌細胞遊離(lí)鈣離(lí)子的濃度明顯下(xià)降，同時細胞膜l型鈣離(lí)子通道的表達在缺氧條件下(xià)亦明顯下(xià)降，表明通脈湯可以減輕缺氧心肌細胞鈣的超負荷。尤紅等［15］的實驗結果顯示，一(yī)定濃度的複方861（由丹參、黃芪等十味中(zhōng)藥組成）可以促進體(tǐ)外(wài)分(fēn)離(lí)培養的大(dà)鼠肝細胞dna的合成，對肝細胞的凋亡則無明顯影響。張斌等［16］觀察抗纖複方對大(dà)鼠纖維化肝原代培養貯脂細胞自分(fēn)泌的影響，結果表明抗纖複方藥物(wù)血清能明顯抑制貯脂細胞産生(shēng)轉化生(shēng)長因子β1，阻斷肝纖維化時貯脂細胞的自分(fēn)泌。imanishi等［17］采用原代培養技術培養肝星狀細胞，并用硫代乙酰胺造成肝纖維化模型。結果表明，茵陳蒿湯主要是通過抑制血小(xiǎo)闆源生(shēng)長因子b受體(tǐ)的磷酸化及下(xià)行信号傳導通路來抑制dna的合成與轉錄，可能是茵陳蒿湯治療肝纖維化的機制。zhang等［18］原代培養胎鼠皮層神經細胞，用谷氨酸鹽造成細胞損傷，使細胞中(zhōng)膽堿酯酶和鏈親合素标記的過氧化物(wù)酶活性降低、乳酸脫氫酶釋放(fàng)增加。加入清腦益智方藥物(wù)血清後，上述酶的活性可恢複至正常水平，一(yī)氧化氮的生(shēng)成及細胞凋亡亦受到抑制。2.1.2 用于方劑配伍機制的研究 劉成海等［19］将扶正化瘀319方進行拆方，各自制備藥物(wù)血清并作用于原代培養肝細胞。結果顯示，各藥物(wù)血清對細胞形态無明顯影響，對肝細胞白(bái)蛋白(bái)分(fēn)泌及其前白(bái)蛋白(bái)原mrna表達則有不同程度的促進作用，其中(zhōng)尤以扶正化瘀319方全方的作用最爲顯著。2.2 用于針灸學研究 梁希彬等［20］觀察電(diàn)針後大(dà)鼠中(zhōng)腦腹側部粗提液對體(tǐ)外(wài)培養多巴胺能神經元表達數目、神經元胞體(tǐ)直徑及神經突起長度的影響。實驗證實，電(diàn)針後大(dà)鼠中(zhōng)腦腹側部粗提液能夠促進多巴胺能神經元胞體(tǐ)的發育和突起的生(shēng)長，但對多巴胺能神經元表達數目則無明顯影響。2.3 用于中(zhōng)醫證候本質的研究 陳雲波等［21］采用血瘀證兔模型血管内皮細胞直接培養以及血瘀證兔模型血清培養血管内皮細胞兩種方法，建立血瘀證細胞損傷模型。原代培養的血管内皮細胞出現了病理性損傷及内分(fēn)泌功能的改變。此外(wài)，模型組原代細胞培養液中(zhōng)一(yī)氧化氮的含量比對照組明顯減少，而内皮素含量則有上升趨勢。證明實驗建立的細胞損傷模型從功能和結構上能反映血瘀證整體(tǐ)動物(wù)模型及部分(fēn)臨床病人的病理特征，可用于血瘀證實質和活血化瘀作用機制的研究。3 原代培養技術應用于中(zhōng)醫藥研究存在的問題及前景3.1 加強相關的基礎研究 原代培養經首次傳代成功即成細胞系，通過選擇法或克隆形成法從原代培養物(wù)或細胞系中(zhōng)獲得的具有特殊性質或标志(zhì)的培養物(wù)稱爲細胞株。各種已被命名和經過細胞生(shēng)物(wù)學鑒定的細胞系或細胞株，都是一(yī)些形态比較均一(yī)、生(shēng)長增殖比較穩定、生(shēng)物(wù)性狀較爲明确的細胞群。細胞系分(fēn)裂繁殖過程中(zhōng)形成單層有利于培養，細胞亦可凍存，以備以後的培養。一(yī)般來說，細胞系優于原代培養。細胞系在中(zhōng)醫藥研究中(zhōng)已被廣泛應用，如各種腫瘤細胞、肝星狀細胞系、巨嗜細胞系、經乙肝病毒基因轉染的肝細胞等，主要用于中(zhōng)藥的藥效學研究。但畢竟還有許多細胞尚無法獲得細胞系（株），尤其在現階段的中(zhōng)國，穩定的細胞系、細胞株不易獲得，原代培養細胞至少提供了體(tǐ)外(wài)細胞水平實驗的工(gōng)具。因此，須加強細胞培養的基礎研究，将更多的細胞系（株）應用于中(zhōng)醫藥研究領域，使中(zhōng)醫藥研究在細胞水平上有所提高。 目前，國内外(wài)已有許多取材于人的細胞培養研究，其細胞多取材于器官捐獻者。國内在此方面的研究工(gōng)作開(kāi)展較少，在中(zhōng)醫藥領域中(zhōng)的研究才剛剛開(kāi)始。由于存在倫理學等方面因素的制約，其應用範圍仍然較窄，目前主要用于一(yī)些比較容易獲得的細胞，如子宮内膜細胞、人牙髓細胞、角質細胞（來源于手術切除的包皮）、血細胞及血管内皮細胞（來源于臍帶）等，還有一(yī)些來源于手術切除的細胞，如腫瘤細胞及腹主動脈瘤血管平滑肌細胞等。 細胞培養技術研究中(zhōng)藥時的一(yī)個關鍵技術是中(zhōng)藥的給藥方法，關于這方面的基礎研究正日益受到重視。目前在中(zhōng)藥藥效學研究中(zhōng)主要存在兩種給藥方式：（1）直接添加法。将中(zhōng)藥複方以水煎醇提等方法進行粗提，直接添加于培養體(tǐ)系，或将粗提物(wù)冷凍幹燥，再用培養液稀釋後添加于培養體(tǐ)系。該方法簡便，但易受制劑的雜(zá)質、ph值、滲透壓、電(diàn)解質等因素影響。國内外(wài)相關研究中(zhōng)已有使用中(zhōng)藥有效成分(fēn)進行直接添加的實驗報道。（2）間接添加法（血清藥理學方法）。給予動物(wù)複方灌胃給藥，收集服藥後的動物(wù)血清，将含藥血清添加于培養細胞。該法避免了體(tǐ)外(wài)用藥的一(yī)些幹擾因素，但起步較晚，尚有待進一(yī)步完善。3.2 用于中(zhōng)醫理論的研究 細胞培養技術在中(zhōng)醫藥研究中(zhōng)主要用于中(zhōng)藥尤其是藥效學的研究，并已取得不少成果。迄今爲止，研究目的多限于驗證臨床有效複方或探索其可能的作用機制，但這顯然是不夠的。應充分(fēn)發揮體(tǐ)外(wài)實驗的優勢，深入研究中(zhōng)藥複方在組方、劑量、辨證論治上的奧妙，進而推陳出新，給臨床以啓示或指導［22］，這對于開(kāi)發中(zhōng)藥、推進中(zhōng)醫藥走向世界有重要意義。 此外(wài)，運用細胞培養技術闡明中(zhōng)醫理論的實質亦是值得探索的領域。如吳正正等［23］提出中(zhōng)醫“證”（虛證和部分(fēn)實證）的本質是細胞内基因誘生(shēng)性表達的細胞因子。中(zhōng)醫“證”發生(shēng)的分(fēn)子機制是由于細胞因子網絡自穩态平衡破壞的結果。陰虛證的本質可能是由于白(bái)細胞介素1和腫瘤壞死因子基因表達增強、生(shēng)物(wù)學活性相對升高，引起細胞因子網絡自穩态平衡失調的結果。現已有一(yī)些研究證候實質的實驗，如血瘀證血管内皮細胞病理模型的建立及其相關研究。鄭愛華等［24］探讨了肝郁證、脾虛證模型動物(wù)幹擾素γ及白(bái)細胞介素4 mrna表達的變化。由于傳統中(zhōng)醫理論比較重視整體(tǐ)而忽視微觀的原因，因而從細胞、分(fēn)子水平來研究中(zhōng)醫基礎理論的工(gōng)作目前還相對較少，利用細胞培養技術深入進行這方面的研究，可以促進中(zhōng)醫基礎理論研究的進一(yī)步發展。

三、細胞培養技術有什麽作用？

細胞培養技術是細胞工(gōng)程的基礎技術。所謂細胞培養，就是将生(shēng)物(wù)有機體(tǐ)的某一(yī)部分(fēn)組織取出一(yī)小(xiǎo)塊進行培養，使之生(shēng)長、分(fēn)裂的技術。

在體(tǐ)外(wài)細胞培養中(zhōng)，供給離(lí)開(kāi)整體(tǐ)的動植物(wù)細胞所需營養的是培養基，培養基中(zhōng)除了含有豐富的營養物(wù)質外(wài)，一(yī)般還含有刺激細胞生(shēng)長和發育的一(yī)些微量物(wù)質。培養基一(yī)般有固态和液态兩種，它必須經滅菌處理後才可以使用。此外(wài)，溫度、光照、振蕩頻(pín)率等也都是影響培養的重要條件。