3.2.2動物細(xì)胞工程（一）——動物細(xì)胞培養(yǎng)

動物細(xì)胞培養(yǎng)動物細(xì)胞融合單克隆抗體技術(shù)

核移植動物細(xì)胞工程常用技術(shù)一、動物細(xì)胞培養(yǎng)的概念二、動物細(xì)胞培養(yǎng)的過程三、干細(xì)胞動物細(xì)胞培養(yǎng)

漢水丑生作品（QQ:70939118）治療大面積燒傷時，通常采用的方法是取燒傷病人的健康皮膚進(jìn)行自體移植。但對這樣的病人來說，自體健康皮膚非常有限，使用他人皮膚來源又不足，而且會存在免疫排斥反應(yīng)。那么，怎樣才能獲得大量的自體健康皮膚呢？能不能用自體皮膚的單個細(xì)胞培養(yǎng)出人的皮膚呢？動物細(xì)胞培養(yǎng)動物細(xì)胞培養(yǎng)是指從動物體中取出相關(guān)組織，將它分散成單個細(xì)胞，然后在適宜的培養(yǎng)條件下，讓這些細(xì)胞生長和增殖。動物體組織單個細(xì)胞細(xì)胞生長和增殖取出分散適宜條件動物細(xì)胞培養(yǎng)所需的基本條件營養(yǎng)條件其他條件無菌、無毒的環(huán)境適宜的溫度、pH和滲透壓適宜的氣體環(huán)境糖類、氨基酸、無機(jī)鹽、維生素……營養(yǎng)將細(xì)胞所需的營養(yǎng)物質(zhì)按照種類和所需量嚴(yán)格配制而成的培養(yǎng)基，稱為合成培養(yǎng)基使用合成培養(yǎng)基時，（因?yàn)閷?xì)胞所需的營養(yǎng)物質(zhì)尚未全部研究清楚）通常需要加入血清等天然成分培養(yǎng)動物細(xì)胞一般使用液體培養(yǎng)基，也叫培養(yǎng)液無菌、無毒的環(huán)境無菌操作定期更換培養(yǎng)液清除代謝物，防止細(xì)胞代謝物積累對細(xì)胞自身造成危害溫度、pH和滲透壓溫度多36.5±0.5℃（哺乳動物）pH7.2～7.4氣體環(huán)境O2是細(xì)胞代謝必需的，CO2的主要作用是維持培養(yǎng)液的pH。通常將培養(yǎng)皿或松蓋培養(yǎng)瓶置于95%空氣＋5%CO2的混合氣體CO2培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。一、動物細(xì)胞培養(yǎng)的概念二、動物細(xì)胞培養(yǎng)的過程三、干細(xì)胞動物細(xì)胞培養(yǎng)

漢水丑生作品（QQ:70939118）在從動物體取出的成塊組織中，細(xì)胞與細(xì)胞靠在一起，彼此限制了生長和增殖。因此，在進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)時，首先要對新鮮取材的動物組織進(jìn)行處理，或用機(jī)械的方法，或用_______________、_________________等處理一段時間，將組織分散成_______________。然后，用培養(yǎng)液將細(xì)胞制成細(xì)胞懸液，再將細(xì)胞懸液放入培養(yǎng)皿或培養(yǎng)瓶內(nèi)，置于適宜環(huán)境中培養(yǎng)。胰蛋白酶膠原蛋白酶單個細(xì)胞細(xì)胞貼壁現(xiàn)象形成一層細(xì)胞可形成多層細(xì)胞胚胎或幼齡動物的組織塊胰蛋白酶（膠原蛋白酶）剪碎單細(xì)胞懸液原代培養(yǎng)傳代培養(yǎng)單細(xì)胞懸液消化細(xì)胞貼壁接觸抑制消化稀釋分瓶放入CO2培養(yǎng)箱中培養(yǎng)取動物組織傳代培養(yǎng)制備細(xì)胞懸液原代培養(yǎng)轉(zhuǎn)入培養(yǎng)液中放入CO2培養(yǎng)箱中培養(yǎng)分瓶培養(yǎng)離心、收集細(xì)胞細(xì)胞貼壁接觸抑制

思考1、為什么選用胚胎或幼齡動物的組織塊？分析：胚胎或幼齡動物的組織細(xì)胞________________________。

思考2、貼附性細(xì)胞有什么特點(diǎn)？分析：存在____________和____________現(xiàn)象。

思考3：為什么要進(jìn)行傳代培養(yǎng)，一次傳代中細(xì)胞分裂幾次？

分析：動物組織消化后經(jīng)過初次培養(yǎng)已經(jīng)貼滿瓶壁，出現(xiàn)____________，細(xì)胞不再______。一次傳代培養(yǎng)，細(xì)胞分裂3到5次就又會出現(xiàn)接觸抑制，需要用____________消化后才能繼續(xù)傳代培養(yǎng)。分裂能力強(qiáng)，容易培養(yǎng)細(xì)胞貼壁接觸抑制接觸抑制分裂胰蛋白酶

思考4、進(jìn)行動物細(xì)胞傳代培養(yǎng)時用胰蛋白酶分散細(xì)胞，說明細(xì)胞間的物質(zhì)主要是什么成分？用胃蛋白酶行嗎？胰蛋白酶真的不會把細(xì)胞消化掉嗎？分析：用胰蛋白酶分散細(xì)胞，說明細(xì)胞間的物質(zhì)主要是__________。多數(shù)動物細(xì)胞培養(yǎng)的適宜pH為7.2—7.4，胃蛋白酶在此環(huán)境中____________，而胰蛋白酶在此環(huán)境中活性較高，因此胰蛋白酶適宜用于細(xì)胞培養(yǎng)時的消化，但也不宜處理時間______。蛋白質(zhì)沒有活性太長比較項(xiàng)目植物組織培養(yǎng)動物細(xì)胞培養(yǎng)原理培養(yǎng)基性質(zhì)培養(yǎng)基特有成分培養(yǎng)結(jié)果培養(yǎng)目的細(xì)胞的全能性細(xì)胞增殖固體培養(yǎng)基液體培養(yǎng)基蔗糖、植物激素葡萄糖、動物血清植物體大量動物細(xì)胞快速繁殖、培育無病毒植株獲得細(xì)胞或細(xì)胞分泌蛋白相同點(diǎn)：培養(yǎng)基中都需要加入營養(yǎng)物質(zhì)、培養(yǎng)過程中都需要防止雜菌污染、都需要提供適宜的溫度、pH和滲透壓的條件。比較項(xiàng)目植物組織培養(yǎng)動物細(xì)胞培養(yǎng)原理培養(yǎng)基性質(zhì)培養(yǎng)基特有成分培養(yǎng)結(jié)果培養(yǎng)目的細(xì)胞的全能性細(xì)胞增殖固體培養(yǎng)基液體培養(yǎng)基蔗糖、植物激素葡萄糖動物血清植物體大量動物細(xì)胞快速繁殖、培育無病毒植株獲得細(xì)胞或細(xì)胞分泌蛋白植物細(xì)胞(如愈傷組織細(xì)胞)培養(yǎng)時，也需分散成單個細(xì)胞，制成細(xì)胞懸液用液體培養(yǎng)基培養(yǎng)。一、動物細(xì)胞培養(yǎng)的概念二、動物細(xì)胞培養(yǎng)的過程三、干細(xì)胞動物細(xì)胞培養(yǎng)

漢水丑生作品（QQ:70939118）干細(xì)胞胚胎干細(xì)胞成體干細(xì)胞成體組織或器官內(nèi)的干細(xì)胞，具有組織特異性，只能分化成特定的細(xì)胞或組織，不具有發(fā)育成完整個體的潛能。存在于早期胚胎中，也叫ES細(xì)胞。具有分化為成年動物體內(nèi)的任何一種類型的細(xì)胞，并進(jìn)一步形成機(jī)體的所有組織和甚至器官的潛能。成體干細(xì)胞骨髓、外周血和臍帶血中：造血干細(xì)胞血細(xì)胞神經(jīng)系統(tǒng)中：神經(jīng)干細(xì)胞睪丸中：精原干細(xì)胞神經(jīng)細(xì)胞精原細(xì)胞分化分化分化干細(xì)胞與組織、器官的發(fā)育、再生和修復(fù)等密切相關(guān)。移植修復(fù)或替換正常干細(xì)胞患者體內(nèi)受損的器官或組織治愈疾病正常的造血干細(xì)胞移植患者體內(nèi)修復(fù)或替換受損的血細(xì)胞治療白血病造血系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)功能障礙疾病神經(jīng)組織損傷和神經(jīng)退行性疾病帕金森病、阿爾茨海默病正常的神經(jīng)干細(xì)胞移植患者體內(nèi)修復(fù)或替換受損神經(jīng)組織治療2006年，科學(xué)家通過體外誘導(dǎo)小鼠成纖維細(xì)胞，獲得了類似胚胎干細(xì)胞的一種細(xì)胞，將它成為誘導(dǎo)多能干細(xì)胞（簡稱iPS細(xì)胞），之后用iPS細(xì)胞治療了小鼠的鐮狀細(xì)胞貧血。2007年，科學(xué)家通過類似的方法成功誘導(dǎo)出人類的iPS細(xì)胞。體細(xì)胞永生化iPS細(xì)胞細(xì)胞衰老腫瘤細(xì)胞c-MycKlf4Oct3/4Sox2Klf4科學(xué)家利用逆轉(zhuǎn)錄病毒將4種基因轉(zhuǎn)入小鼠或人的體細(xì)胞中表達(dá)，體細(xì)胞可誘導(dǎo)轉(zhuǎn)變?yōu)轭惻咛ジ杉?xì)胞。iPS細(xì)胞存在導(dǎo)致腫瘤發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)，導(dǎo)致iPS細(xì)胞無法在短期內(nèi)進(jìn)入臨床應(yīng)用。c-Myc作為原癌基因，一方面促進(jìn)細(xì)胞的自我更新，另一方面也增加了細(xì)胞的成瘤性。成纖維細(xì)胞T細(xì)胞和B細(xì)胞iPS細(xì)胞導(dǎo)入特定基因?qū)胩囟ǖ鞍仔》肿踊衔镎T導(dǎo)治療心血管疾病治療阿爾茨海默?、僬T導(dǎo)過程無需破壞胚胎。②iPS細(xì)胞可以來源于病人自身的體細(xì)胞，將它移植回病人體內(nèi)后，理論上可以避免免疫排斥反應(yīng)?？茖W(xué)家普遍認(rèn)為iPS細(xì)胞的應(yīng)用前景優(yōu)于胚胎干細(xì)胞。2006年，利用逆轉(zhuǎn)錄病毒載體將四個基因的組合轉(zhuǎn)入已分化的小鼠胚胎或成體成纖維細(xì)胞，獲得小鼠iPS細(xì)胞。2012年獲得諾獎。2007年，Jaenisch研究組用iPS細(xì)胞來源的造血前體細(xì)胞成功治療小鼠鐮刀狀紅細(xì)胞性貧血，這項(xiàng)研究從理論和實(shí)踐上為人類單基因遺傳病的治療奠定了基礎(chǔ)。0102iPS細(xì)胞研究歷史（標(biāo)志性事件）2009年，中國科學(xué)家周琪和曾凡一研究組由iPS細(xì)胞培育出了具有繁殖能力的小鼠：”小小”。在世界上首次證明了iPS細(xì)胞的全能性。由此，iPS細(xì)胞的研究進(jìn)入了新紀(jì)元。032008年，YingShaoYao研究組報(bào)道，將皮膚癌細(xì)胞重編程為iPS細(xì)胞，該研究開辟了一條獲得iPS細(xì)胞的新途徑。042013年，中國科學(xué)家鄧宏魁研究組用四種小分子化合物組合誘導(dǎo)小鼠體細(xì)胞重編程為可分化發(fā)育為各種組織器官類型的多潛能干細(xì)胞，鄧宏魁研究組將其命名為CiPS。該成果向制備無遺傳修飾的iPS細(xì)胞方面邁出了一大步，開辟了一條全新的實(shí)現(xiàn)體細(xì)胞重編程的途徑，給未來應(yīng)用再生醫(yī)學(xué)治療重大疾病帶來了新的可能。2014年，科學(xué)家利用能發(fā)育成多種細(xì)胞的誘導(dǎo)多功能干細(xì)胞(iPS細(xì)胞)制成視網(wǎng)膜細(xì)胞，并移植到一名70多歲的滲出型老年黃斑變性女患者的右眼中。這是世界首例利用iPS細(xì)胞完成的移植手術(shù)。05062018年，中國科學(xué)家丁勝