細(xì)胞培養(yǎng)是生命科學(xué)的主要技術(shù)之一。它是指從動物或植物中取出細(xì)胞、組織或器官,然后將其置于有利于其生存和/或增殖的人工環(huán)境中的總稱。 細(xì)胞最佳生長的基本環(huán)境要求是:控制溫度,細(xì)胞附著的底物,適當(dāng)?shù)纳L介質(zhì)和培養(yǎng)箱,保持正確的pH值和滲透壓。細(xì)胞培養(yǎng)過程中最重要也是最關(guān)鍵的一步是選擇合適的培養(yǎng)基進(jìn)行體外培養(yǎng)。生長培養(yǎng)基是一種液體或凝膠,用來支持微生物、細(xì)胞或小型植物的生長。細(xì)胞培養(yǎng)基一般包括適當(dāng)?shù)哪芰縼碓春驼{(diào)節(jié)細(xì)胞周期的化合物。典型的培養(yǎng)基由氨基酸、維生素、無機(jī)鹽、葡萄糖和生長因子、激素和輔助因子等組成。除了營養(yǎng)外,培養(yǎng)基還有助于維持pH值和滲透性。
生長因子(growth factor) 一類通過與特異的、高親和的細(xì)胞膜受體結(jié)合,調(diào)節(jié)細(xì)胞生長與其他細(xì)胞功能等多效應(yīng)的多肽類物質(zhì)。其是由多種細(xì)胞分泌,作用于特定的靶細(xì)胞,調(diào)節(jié)細(xì)胞分裂、基質(zhì)合成與組織分化的細(xì)胞因子。
上海遠(yuǎn)慕生物提供各類生長因子,包括EGF、PDGF、IGF-I和IGF-II及白細(xì)胞介素IL等。
動物細(xì)胞可以用wan全天然的培養(yǎng)基培養(yǎng),也可以用人工/合成的培養(yǎng)基加上一些天然產(chǎn)物培養(yǎng)。天然培養(yǎng)基僅由天然的生物液體組成。 天然培養(yǎng)基對于廣泛的動物細(xì)胞培養(yǎng)是非常有用和方便的。 天然培養(yǎng)基的主要缺點(diǎn)是由于缺乏組成這些天然培養(yǎng)基確切的知識,再現(xiàn)性較差。人造或合成培養(yǎng)基是通過添加營養(yǎng)物質(zhì)(有機(jī)和無機(jī))、維生素、鹽、O2和CO2氣相、血清蛋白、碳水化合物、輔助因子制備。 已經(jīng)設(shè)計了不同的人造培養(yǎng)基,以滿足以下一種或多種目的:1)立即生存(一種平衡的鹽溶液,具有特定的pH值和滲透壓); 2)延長生存時間(平衡的鹽溶液補(bǔ)充各種配方的有機(jī)化合物和/或血清); 3)無限增長; 4)特殊功能。
細(xì)胞因子和生長因子(GF)是介導(dǎo)細(xì)胞內(nèi)通信,由此調(diào)控細(xì)胞和核功能的化學(xué)信使。這些可溶性信使會與細(xì)胞表面受體結(jié)合,從而在信號轉(zhuǎn)導(dǎo)過程中引發(fā)跨膜和細(xì)胞內(nèi)的級聯(lián)反應(yīng)事件。其受體包括許多通過G蛋白與膜結(jié)合磷脂酶C (PLC)及蛋白酪an酸激酶(PTK)連接的受體。激活蛋白激酶會催化其他細(xì)胞蛋白的磷酸化,可能介導(dǎo)細(xì)胞中的相關(guān)功能過程或者作為調(diào)節(jié)核事件的蛋白激酶級聯(lián)中的一環(huán)。
生長因子是存在于生物體內(nèi),對生物的生長、發(fā)育具有廣泛調(diào)節(jié)作用的活性蛋白質(zhì)或多肽類物質(zhì)。細(xì)胞因子常用于區(qū)分生長因子,是協(xié)調(diào)免疫應(yīng)答的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)機(jī)制的關(guān)鍵部分。除免疫活性外,細(xì)胞因子還可能指導(dǎo)細(xì)胞的增殖、趨化性甚至凋亡。細(xì)胞因子和生長因子在結(jié)構(gòu)和作用機(jī)理上有些相似,都是通過結(jié)合特定的細(xì)胞表面受體,而且是具有不同結(jié)構(gòu)同源性的受體。生長因子多為廣義的肽激素,通常會根據(jù)功能特征或所調(diào)控的細(xì)胞類型和細(xì)胞過程等因素而按“家族"進(jìn)行分類,有胰島素、表皮生長因子(EGF)、成纖細(xì)胞生長因子(FGF)、血小板來源增殖因子(PDGF)以及生長激素釋放抑制因子(SRIH)等。表皮生長因子(EGF)通常會影響上皮細(xì)胞類型,而血小板衍生生長因子(PDGF)則主要作用于結(jié)締組織中常見的成纖維細(xì)胞。激活酪an酸激酶受體的生長因子包括表皮生長因子(EGF)、成纖維細(xì)胞生長因子(FGF)、血小板衍生生長因子(PDGF)、神經(jīng)營養(yǎng)因子、血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)和胰島素樣生長因子(IGF)。
細(xì)胞因子是指在組織培養(yǎng)中,除了氨基酸、維生素、葡萄糖以及無機(jī)鹽等正常成分之外,可以代替培養(yǎng)基血清高分子物質(zhì)從而促進(jìn)細(xì)胞生長的物質(zhì),通過與特異的、高親和的細(xì)胞膜受體結(jié)合,調(diào)節(jié)細(xì)胞生長與其他細(xì)胞功能等多效應(yīng)的物質(zhì)。與生長因子一樣,細(xì)胞因子是可誘導(dǎo)或調(diào)節(jié)基本生物學(xué)過程的可溶性信號分子。除了在促炎和抗炎誘導(dǎo)中的作用外,細(xì)胞因子還可調(diào)節(jié)免疫和非免疫細(xì)胞類型的活化、分化、增殖或遷移。
在人造或合成培養(yǎng)基中細(xì)胞因子和生長因子是重要的細(xì)胞培養(yǎng)基成分。