动物细胞工程概述

动物细胞工程概述:本章重点和难点：
了解动物细胞特性及其培养特点，充分认识动物细胞工程在疾病诊断和治疗中的应用前
景。
第一节、动物细胞特性
一、动物细胞与植物细胞比较
二、动物细胞在活体内的特性
 动物细胞在胚胎期即已高度分化，而且这种分化是不可逆转的，
 活体内的动物细胞按照分裂能力可以分为三大类：第一类是能保持继续分裂能力的细
胞；第二类细胞群是永久失去分裂能力的细胞；第三类是静止细胞群，即所谓的G0细胞。
三、培养条件下动物细胞的生长特性
离体培养的动物细胞可分为两类：贴壁依赖型(anchorage-dependent)、贴壁非依赖型
(anchorage-independent)和间性贴壁细胞。
四、培养条件下动物细胞的生理特点
1、动物细胞的分裂周期长
各类细胞分裂周期时间表
细 胞 类 别 细胞周期时间（h）
G1 S G2 M 合 计
人胚肺成纤维细胞（WI－38） 8 8.0 4.0 0.8 20.8
人T 细胞 10.5 7.6 3.2 0.8 21.1
小鼠腹水癌细胞 5.7 8.5 3.8 1 19
中国仓鼠卵巢细胞（CHO） 4.7 4.1 2.8 0.8 12.4
急性淋巴性白血病细胞 1～10d 20 2~3d 1.0 2~20d
2、有限细胞系和永久细胞系
 动物细胞离体培养起始物，我们称之为原代培养（primary culture）。经继代培养后即成
为有限细胞系(finite cell line)。
 大多数细胞系在有限的代数内以不变的形式增殖，当超过有限世代后，它们可能有两种
情况，一是衰老死亡，二是发育成永久细胞系或称连续细胞系。
 有限细胞系转换成永久细胞系的过度期称为转换期(crisis)，其转换过程在动物细胞培养
中称为体外转化(in vitro transformation)。
 永久细胞系有如下特征：细胞形态变化，如细胞变小，黏附性减少，具有较高的核质
比；生长速率增加，倍增时间缩短；对血清的依赖性减小；贴壁依赖性降低；细胞异倍
体和非整倍体增加，细胞接种到体内后，生癌率上升。
3、动物细胞的环境敏感性
第二节、动物细胞培养的环境与营养要求
一、动物细胞培养的环境要求
1、温度
2、pH
3、溶氧及气体环境
4、渗透压
二、动物细胞的营养需求
1、天然培养基
 其优点是营养成分丰富、培养效果好；缺点是成分复杂、个体差异大、来源有限。
 天然培养基的种类主要包括生物性体液（如血清）、组织浸出液（如胚胎浸出液）、凝
固剂（如血浆）、水解乳蛋白等。
2、合成培养基
 合成培养基是根据天然培养基的成分，用化学物质对细胞体内生存环境中已知物质在体
外人工条件的模拟，经过反复试验筛选、强化和重新组合后形成的培养基。
 合成培养基的优点：既能给细胞提供一个近似于体内的生存环境，又便于控制和提供标
准化体外生存环境。
 合成培养基的主要成分：氨基酸、维生素、糖类、无机离子和其它辅助成分。
§3、动物细胞工程的主要技术及其实践意义
一、单克隆抗体技术在现代医学中的应用
单克隆抗体技术的核心是用骨髓瘤细胞(myeloma cell)与经特定抗源免疫刺激的B淋巴细
胞(antigen stimulated B lymphoblast)融合得到杂交瘤细胞(hybridoma cell)，杂交瘤细胞既能象
骨髓瘤细胞那样在体外无限增殖，又具有B淋巴细胞产生特异性抗体的能力。因此，单克隆
抗体技术又称为杂交瘤技术(hybridoma technology)。
 单克隆抗体具有高度的特异性与灵敏性，可以广泛地由于临床医学的疾病诊断，以提高
疾病诊断的准确性。
 利用单克隆抗体技术可以生产各种免疫疫苗，这不仅能大大降低生产成本，同时也增加
了疫苗的安全性。
 单克隆抗体还有可能用于某些肿瘤的治疗，是人类战胜癌症十分有望的潜在技术。
 单克隆抗体技术还可广泛用于各种基础医学研究，从而推动现代医学的不断发展。
二、胚胎移植和核移植技术在畜牧业中的应用
 利用胚胎技术可以以工厂形式大批量生产优质胚胎，从而可以降低胚胎成本，扩大移植
胚的来源，使农畜动物胚胎移植的推广应用成为可能。
 体外受精可以准确地确定受精的时间和胚胎发育阶段，因此，利用体外受精技术进行核
移植、性别控制和基因导入，可望工厂化生产遗传性稳定、生产性能优良的家畜，以加
快农畜良种化。
三、动物细胞大量培养生产次生产物