腫瘤細胞在組織培養中占據較為重要地位。腫瘤細胞相對容易培養，腫瘤細胞系是目前建立的細胞類型中數量較多的。此外，腫瘤是人類疾病的大威脅。因此，腫瘤細胞培養已成為了解癌癥機制和開發抗癌藥物的新技術。本指南旨在作為腫瘤細胞培養的基本介紹，包括培養基、傳代培養、冷凍保存和污染防治。

腫瘤細胞的生物學特性

腫瘤細胞在體內外與正常細胞在形態、生長值、遺傳性狀等方面均有顯著差異。體外培養的兩種腫瘤細胞定義的差異很小，但卻不相同。培養的腫瘤細胞具有以下特征：

1.不斷分化，持續生長

正常細胞的生長和死亡受到嚴格控制。細胞使用細胞外信號來調節分裂的速率和位置。一般來說，細胞凋亡可以由正常的生命程序觸發。相反，腫瘤細胞提供了一種機制，使它們能夠繞過細胞周期檢查點并抑制細胞凋亡。在癌細胞中，有絲分裂可以連續發生，產生過多的細胞以形成腫瘤。

2.無接觸抑制

正常細胞會分裂，直到它們與鄰近的細胞接觸，然后它們會停止生長并形成單層細胞。而癌細胞通常會失去這種接觸抑制，導致它們堆積并形成腫瘤。

3.侵入性

正常細胞通常位于固定位置直至死亡。但是腫瘤細胞能夠擴散到或侵入附近的組織。此外，一些腫瘤細胞可以脫落并通過血液或淋巴系統轉移到體內遠處，形成遠離原發腫瘤的新腫瘤。

腫瘤細胞培養原理

細胞培養的基礎知識現在相對普遍，盡管并非總是如此。細胞培養的主要條件是光線充足且通風良好的實驗室，配備的實驗室儀器應包括層流罩（II 級）、CO2培養箱、生物安全柜、臺式離心機、顯微鏡、塑料器皿（燒瓶和培養板）以及含有或不含血清補充劑的培養基.

培養基和血清

大多數培養基是添加了各種成分的基礎鹽水培養基。在這種含鹽培養基的基礎上，添加了氨基酸、維生素、金屬離子、微量元素和能量來源（通常以葡萄糖形式提供）以滿足細胞的需要。其他添加劑包括緩沖液和酚紅以指示培養物的酸度。

表 1. 常用培養基。

   血清通常被添加到上述培養基中以替代許多缺失的需求。存在的成分濃度通常在 5-20% 之間變化，具體取決于細胞類型，并且使用新生兒或胎牛血清的做法已變得很普遍。由于批次之間存在差異，因此最好堅持使用一家發現與特定細胞系合作良好的供應商。血清可分成等分試樣并冷凍在-20°C。

有些細胞類型不能在含有血清的培養基中培養，例如人微血管內皮細胞。在現有的基礎培養基中添加特定的添加劑或增加各種成分的濃度都可以滿足特殊要求。 

繼代培養

傳代培養是通過將部分或全部細胞從以前的培養物轉移到新鮮的生長培養基中而產生新細胞或微生物培養物的過程。不同的細胞類型具有特定的傳代培養要求、優選的密度范圍和最佳生長的良好條件。所以更多的細節請參考我們網站上的具體技術公告。

冷凍保存

 為了有效地儲存細胞，然后回收足夠高的比例用于質量研究，必須監測儲存條件并保存良好的記錄。

  凍融引起的細胞損傷一般認為是由細胞內冰晶和滲透作用引起的。添加冷凍保護劑，如二甲基亞砜 (DMSO) 或甘油，并選擇合適的冷凍和解凍速率可最大限度地減少細胞損傷。雖然可以使用機械冷凍機 (-75°C) 短期儲存細胞系，但更優選儲存在液氮 (-196°C) 或其蒸氣（至 -135°C）中。使用液氮冰箱是有利的，不僅因為較低的溫度，因此幾乎可以無限存儲時間，而且還因為沒有機械故障的風險，并且現在可以延長保存時間。

細胞培養過程中的污染

細胞培養應染色無菌，定期進行無菌檢測是必要的。雖然細胞培養物可能在內源性（主要是病毒）感染中產生，但大多數感染和污染是后天獲得的。以下是一些常見的文化污染，但不限于：

細菌

細菌是一大群普遍存在的單細胞微生物。由于它們的普遍存在、大小和快速生長速度，細菌是細胞培養中最常見的生物污染物之一。如果存在，通過肉眼觀察很容易檢測到酚紅會變黃，并且在倒置顯微鏡下細胞會被細菌菌落取代。向培養物中添加抗生素是常見的做法，這可以在相當長的時間內掩蓋低水平感染。

霉菌

霉菌是真菌界的真核微生物。與細菌污染不同，培養物的 pH 值在污染的初始階段會保持穩定，然后隨著培養物受到更嚴重的感染并變得混濁而迅速升高。在顯微鏡下，通常會出現菌絲體。一般來說，在培養物中加入抗生素，就能在一定程度上降低感染程度。

酵母菌

酵母是單細胞真核微生物，類似于霉菌污染，被酵母污染的培養物變得渾濁，特別是如果污染處于晚期。被酵母污染的培養物的 pH 值可能不會變化太多，直到污染變重，在這個階段 pH 值通常會增加。在顯微鏡下，很明顯酵母表現為單個卵形或球形顆粒，甚至可能會長出更小的顆粒。向培養物中添加抗生素效果不佳。大多數實驗室通常會處理受感染的培養物并重新開始。

酵母污染細胞

支原體

支原體可能是細胞培養實驗室中最常見和最容易被遺漏的感染，其影響是陰險的。可能存在問題的指標包括生長速度降低、形態變化、染色體畸變和新陳代謝改變。有多種檢測支原體的方法，可以使用支原體清除試劑盒進行清除或預防。

病毒

一些細胞系包含病毒，包括整合到它們的基因組中，或作為內源性非致死性感染。在許多情況下，這些不被視為感染，細胞的病毒轉化是產生連續細胞系的歷史悠久的方法。然而，使用病毒感染的細胞培養物會對實驗室人員造成嚴重的健康危害，尤其是在實驗室培養人類或靈長類動物細胞時。

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