资源简介

(共20张PPT)
第2章 细胞工程
第2节 动物细胞工程
（第一课时）
动物细胞培养
动物细胞融合
动物细胞核移植
动物细胞培养技术是其他动物细胞工程技术的基础。
动物细胞工程
4. 培养对象：
胚胎或幼龄动物的细胞
幼龄个体的细胞分化程度低、分裂能力强，易培养。
1. 概念：
2. 原理：
3. 地位：
动物细胞工程的基础
从动物体中取出相关的组织，将它分散成单个细胞，
然后在适宜的培养条件下，让这些细胞生长和增殖的技术。
细胞分裂（增殖）
5. 目的：
获得细胞或者细胞产物
动物细胞培养
01糖类、氨基酸、无机盐、维生素…无菌、无毒的环境适宜的温度、pH和渗透压适宜的气体环境充足的营养、稳定的内环境将细胞所需的营养物质按种类和所需量严格配制而成的培养基含人类未知、细胞生长增殖所必需的物质，满足细胞对未知营养成分的需求。培养基的构成：合成培养基+血清等天然成分一般用液体培养基，也称为培养液动物细胞培养的条件01糖类、氨基酸、无机盐、维生素…无菌、无毒的环境适宜的温度、pH和渗透压适宜的气体环境①培养液、培养用具：灭菌处理；②无菌操作；③适量添加抗生素定期更换培养液，以便清除代谢物。①适宜的温度：哺乳动物细胞培养的温度多以___________为宜；②适宜的pH：多数动物细胞生存的适宜pH为________；③适宜的渗透压：维持细胞正常的形态和功能。36.5±0.5℃7.2-7.4动物细胞培养的条件01糖类、氨基酸、无机盐、维生素…无菌、无毒的环境适宜的温度、pH和渗透压适宜的气体环境维持培养液的pH95%空气+5%CO2的CO2培养箱O2：细胞代谢所必需CO2培养箱松盖培养瓶培养皿动物细胞培养的条件在进行细胞培养时，通常采用培养皿或松盖培养瓶，将其置于含有95%空气和5%CO2的混合气体的培养箱中进行培养
动物细胞培养的过程
第1类：悬浮生长细胞
动物细胞培养的类型：
第2类：贴壁生长细胞
（主流）
悬浮培养瓶
细胞贴壁：在培养瓶悬液中分散的细胞往往贴附在培养瓶的瓶壁上。（细胞膜上有糖蛋白，使细胞具有粘着性）
动物细胞培养的过程
取动物组织
分散成单个细胞
传代培养
用机械法或用胰蛋白酶、胶原蛋白酶等处理
细胞悬液
原代培养
分瓶
培养
加培养液
在培养皿或培养瓶内
1.取动物组织：
部位
原因
动物胚胎或幼龄动物的组织、器官。
分化程度低，分裂能力强，易培养
2.分散成单个细胞：
原因
①成块组织中细胞与细胞靠在一起，彼此限制了生长与增殖；
②利于与培养液充分接触，保证O2与营养供应和代谢物及时排出。
问题1:常用胰蛋白酶分散细胞，这说明细胞间的物质主要是什么成分？用胃蛋白酶行吗？
说明细胞间的物质主要是蛋白质。胃蛋白酶作用的适宜pH约为2，当pH大于6时，胃蛋白酶就失去活性，多数动物细胞培养的适宜pH为7.2~7.4，胃蛋白酶在此环境中没有活性，所以用胃蛋白酶不行。
问题2:胰蛋白酶真的不会把细胞消化掉吗，为什么？
细胞膜的成分中含有蛋白质，而胰蛋白酶能够水解蛋白质，因此，胰蛋白酶会把细胞消化掉。
因此，胰蛋白酶处理的时间不能太长。
动物细胞培养的过程
动物细胞培养的过程
解决
悬浮生长
贴壁生长
(大多数）
细胞密度过大、有害代谢物积累、营养物质缺乏等
接触抑制
悬浮培养的细胞:直接用离心法收集
贴壁细胞:用胰蛋白酶处理分散成单个细胞，用离心法收集
细胞分裂受阻
②制成细胞悬液，分瓶培养
①收集细胞
①原代培养：指动物组织经处理后的初次培养。
②传代培养：分瓶后的细胞培养。
③接触抑制：当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时，细胞停止分裂增殖的现象。
动物细胞培养的过程
由于细胞之间有接触抑制的特性，一般的正常细胞并不重叠于其他细胞之上生长，而是单层生长。
癌细胞由于无接触抑制而能够继续移动和增殖，导致细胞向三维空间扩展，发生堆积。
是否接触抑制可作为区别正常细胞与癌细胞的标志之一。
植物组织培养与动物细胞培养的比较
比较项目 植物组织培养 动物细胞培养
原理（及是否体现细胞全能性） （ 全能性）
（ 全能性）
培养基 培养基 培养基
过 程 外植体 ↓脱分化 　↓再分化 芽、根或胚状体 ↓生长发育 植物体 动物的组织
　机械法↓或酶处理
细胞悬液
↓
↓
细胞悬液
↓
结 果
相同点 ①两技术手段培养过程中都进行有丝分裂，都不涉及减数分裂； ②均需要无菌操作、无菌培养，需要适宜的温度、pH等条件 植物细胞的全能性
体现
细胞增殖
未体现
固体
液体
愈伤组织
原代培养
传代培养
新的植物体
新的细胞群
(1)动物细胞培养体现了动物细胞的全能性(　　)
(2)培养保留接触抑制的细胞在培养瓶壁上可形成多层细胞(　　)
(3)悬浮培养的细胞直接用离心法收集，贴壁细胞需要用胰蛋白酶等处理后再用离心法收集(　　)
(4)动物细胞培养时，O2是细胞代谢所必需的，CO2的主要作用是维持培养液的pH(　　)
×
√
判断正误
×
√
特点
分布
类型
体积较小，细胞核大，核仁明显。
存在于早期胚胎、骨髓和脐带血等多种组织和器官中。
包括胚胎干细胞和成体干细胞、诱导多能干细胞等。
1.概念：
动物和人体内保留的具有分裂和分化能力的细胞。
干细胞培养及其应用
胚胎干细胞
分布
特点
局限性
实例
早期胚胎中
具有分化为成年动物体内的任何一种类型的细胞，并进一步形成机体的所有组织和器官甚至个体的潜能。
必须从胚胎中获取 ，涉及伦理问题；因而限制了在医学上的应用。
需要分化诱导因子诱导
ES细胞
干细胞培养及其应用
成体干细胞
分布
特点
运用实例
实例
成体组织或器官内
具有组织特异性，只能分化成特定的细胞或组织，不具有发育成完整个体的能力
①造血干细胞（骨髓、外周血和脐带血中）
②神经干细胞（神经系统中）
③精原干细胞（睾丸中）
治疗神经组织损伤和神经系统退行性疾病（如帕金森病、阿尔茨海默病等）
治疗白血病及一些恶性肿瘤放疗或化疗后引起的造血系统、免疫系统功能障碍等疾病
造血干细胞→
神经干细胞→
发现最早、研究最多的、应用最成熟的实例
干细胞培养及其应用
通过体外诱导成纤维细胞得到的类似胚胎干细胞的一种细胞①将特定基因或特定蛋白导入细胞（成纤维细胞、已分化的T细胞、B细胞）诱导多能干细胞概念制备方法应用优点②用小分子化合物诱导形成。①诱导过程无须破坏胚胎；②iPS细胞可以来源于病人自身的体细胞，将它移植回病人体内后，理论上可以避免免疫排斥反应。可治疗镰状细胞贫血症；在治疗阿尔兹海默病、心血管疾病等领域的研究也取得了新进展iPS细胞03干细胞培养及其应用体外诱导小鼠成纤维细胞
诱导多能干细胞
iPS细胞
临床治疗人类疾病
多种体细胞
定向诱导分化
如：白血病、帕金森病、阿而茨海默病等
干细胞培养及其应用
名称 全能干细胞 多能干细胞 专能干细胞
特点 具有形成机体的任何组织或器官甚至完整个体的潜能。 具有分化成多种细胞或组织的潜能，但不能发育成完整的个体 只能分化成某一类型或功能密切相关的两种类型的细胞
举例 胚胎干细胞 造血干细胞 神经干细胞
三种干细胞的比较
(1)干细胞都是来源于早期胚胎(　　)
(2)IPS细胞可以来源于病人自身的体细胞，将它移植回病人体内后，可以避免免疫排斥反应(　　)
(3)不同类型的干细胞，它们的分化潜能完全相同(　　)
(4)干细胞将在再生医学，药物安全性与有效性检测等领域发挥大作用(　　)
×
√
判断正误
×
√

展开更多......

收起↑