【2017年整理】细胞培养技术在肿瘤学研究中的应用1.doc

细胞培养技术在肿瘤学研究中的应用 （姓名：缪延栋 学号：2008275 昆明医学院第一附属医院） 【关键词】：细胞培养技术 肿瘤 【摘要】 恶性肿瘤是危害人类生命健康最严重的疾病之一，是细胞性疾病。在人体内研究单个肿瘤细胞或某一类细胞的功能活动十分困难，将活细胞在体外研究则方便得多，这首先要求在体外进行细胞培养，培养肿瘤细胞可为癌变机理的探讨，肿瘤生物学特性的研究、临床诊断、药物筛选以及抗肿瘤单克隆抗体的制备等方面的研究，提供良好的细胞实验模型。尤其在实验肿瘤学研究中，细胞培养于后基因组学时代日益显出其重要性——因为作为一种泛基因组分析方法，它使得研究者能藉以分析基因组改变对细胞的影响。 1 肿瘤细胞培养的机理 肿瘤细胞来源于正常细胞，正常细胞转变成肿瘤细胞是由于原癌基因和抑癌基因的突变失去了正常的增殖性调节功能所致，正常细胞一旦恶变，它的形态、功能、代谢和增殖都会发生深刻的可遗传的变化，肿瘤细胞不需外源性生长因子的激活作用而持续地进行繁殖，肿瘤细胞在体外培养瓶中培养形成多层堆积，它区别于正常细胞在体外培养瓶中只能贴壁生长增殖合成单层后即停止分裂，肿瘤细胞并不因为细胞密度增殖到相互接触而停止，恶性肿瘤细胞可无限传代成为细胞系。 肿瘤细胞培养是研究癌变机理，抗癌药的敏感性，肿瘤细胞和癌分子生物学特性的重要手段。当前所建立的细胞系中癌细胞是最多的。应用体外细胞培养技术进行肿瘤研究具有许多优点：可免受机体内环境因素的影响，避免了个体差异性，便于探索各种物理，化学和生物因素对肿瘤细胞生命活动的影响；既便于从细胞水平上研究肿瘤细胞的结构与功能，又便于从基因及分子水平上研究癌变的发生机理；可长期传代，保存，便于观察肿瘤细胞生物学特性和遗传行为的改变；可用于快速筛选抗癌药物和研究耐药机理；研究周期短，比较经济。但是它也有缺点，如长期培养可使细胞生物学特性发生改变；体外实验所得的结果不能完全代表体内的情况，应与体内试验结合研究更为合理等。培养肿瘤细胞的材料一般来自患者，对实体瘤患者可取原发肿瘤组织或转移灶，有胸，腹水患者可取胸水或腹水，白血病患者可取血液或骨髓液进行培养。肿瘤细胞对培养基要求不如正常细胞严格，一般常用RPM1640、DMEM、Mc-Coy-5A 等培养基，血清浓度不高，10%即可，建议在原代培养时最好能加入生长因子或原患者血清（1%~2%）以利细胞生长，培养方法很多，主要有组织块法、酶消化法、钽网法、脱落细胞法等。为了在肿瘤细胞中排除成纤维细胞，常采用5种方法，即机械刮除法、反复贴壁法、消化排除法、胶原酶消化法、密度梯度离心法。根据人们的经验，肿瘤细胞在体外不易培养，建立能够传代的细胞系更为困难。总之，要根据各种肿瘤细胞的特点采取具有针对性强的培养方法，才能确保体外培养的成功。 2 肿瘤细胞培养在肿瘤研究中的作用 2.1 肿瘤病因和发病机制的研究 癌细胞在体内发生恶变时，易于形成肿瘤，但到体外培养时又难于培养成功，这不仅仅是因成纤维细胞的抑制作用，更重要的体外缺乏有利于生长的微环境，由此可见环境对癌发生和发展是有很大作用的。在肿瘤的动物致癌实验时，所选择的动物都是经理化因素处理后造成骨髓和免疫抑制的动物或细胞免疫功能缺陷的无胸腺裸鼠，这也可以证明肿瘤细胞在这种动物体内易于形成肿瘤，也是与动物体内微环境有关。体外正常细胞的转化试验中更进一步证明了物理因素（如射线）、化学因素（化学致癌剂）及生物因素（致癌病毒、EB 病毒、SV40和多发瘤病毒等），均能使正常细胞发生转化，胃癌的诱发因素和环境提供了实验依据，环境因素或药物的致畸，致突变研究也可以为该环境条件或药物的致癌性提供实验依据，因此细胞培养是癌的发生和发展的理想实验研究手段。 2.2 癌基因和抑癌基因方面的研究 细胞的恶性变不仅与癌基因（原癌基因）的活化有关，而且与抑癌基因功能受阻也有关。人体细胞中既存在有癌基因（原癌基因），又有抑癌基因的存在，实验证明癌的发生和发展与这两种基因的表达和调控密切相关。这些基因在细胞内表达水平，我们可以采用RNA探针或特意蛋白测定来进行研究，由此可见体外细胞培养既利于测定癌基因及癌基因表达产物，又可以测定抑癌基因的表达水平。癌细胞的体外培养是定量研究癌基因和抑癌基因表达调控的理想工具。 2.3.1 抗癌药物筛选方面的研究 不同的癌细胞对不同的化疗药物有不同的敏感性，因此采用癌细胞体外培养方法，既可以研究某种药物对不同癌细胞的敏感性，为药物抗癌敏感谱提供依据，同时又可采用某种癌细胞对不同药物，不同剂量的敏感性研究，以筛选出对该肿瘤最敏感的化疗药物和使用剂量，供人体治疗时参考。 2.3.2 导向药物的应用 导向药物既用某种特异抗体为载体，将放射性核素等细胞毒性物质带到病灶处，特异地杀伤靶细胞，从理论上讲，导向药物是比较理想的抗