腫瘤細胞在組織培養(yǎng)中占有核心的位置,首先癌細胞是比較容易培養(yǎng)的細胞。當前建立的細胞系中癌細胞系是最多的。另外腫瘤對人類是威脅最大的疾病。腫瘤細胞培養(yǎng)是研究癌變機理、抗癌藥檢測、癌分子生物學極其重要的手段。腫瘤細胞培養(yǎng)對闡明和解決癌癥將起著不可估量的作用。
一、組織培養(yǎng)腫瘤細胞生物學特性
腫瘤細胞與體內(nèi)正常細胞相比,不論在體內(nèi)或在體外,在形態(tài)、生長增值、遺傳性狀等方面都有顯著的不同。生長在體內(nèi)的腫瘤細胞和在體外培養(yǎng)的腫瘤細胞,其差異較小,但也并非完全相同。培養(yǎng)中的腫瘤細胞具以下突出特點:
(-)形態(tài)和性狀
培養(yǎng)中癌細胞無光學顯微鏡下特異形態(tài),大多數(shù)腫瘤細胞鏡下觀察比二倍體細胞清晰,核膜、核仁輪廓明顯,核糖體顆粒豐富。電鏡觀察癌細胞表面的微絨毛多而細密,微絲走行不如正常細胞規(guī)則,可能與腫瘤細胞具有不定向運動和錨著不依賴性有關。
(二)生長增殖
腫瘤細胞在體內(nèi)具有不受控增殖性,在體外培養(yǎng)中仍如此。正常二倍體細胞在體外培養(yǎng)中不加血清不能增殖,是因血清中含有很細胞增殖生長的因子,而癌細胞在低血清中(2%~5%)仍能生長。已證明腫瘤細胞有自泌或內(nèi)泌性產(chǎn)生促增殖因子能力。正常細胞發(fā)生轉化后,出現(xiàn)能在低血清培養(yǎng)基中生長的現(xiàn)象,已成為檢測細胞惡變的一個指標。癌細胞或培養(yǎng)中發(fā)生惡性轉化后的單個細胞培養(yǎng)時,形成集落(克隆)的能力比正常細胞強。另外癌細胞增殖數(shù)量增多擴展時,接觸抑制消除,細胞能相互重疊向三維空間發(fā)展,形成堆積物。
(三)永生性
永生性也稱不死性。在體外培養(yǎng)中表現(xiàn)為細胞可無限傳代而不凋亡(Apoptosis)。體外培養(yǎng)中的腫瘤細胞系或細胞株都表現(xiàn)有這種性狀,體內(nèi)腫瘤細胞是否如此尚無直接證明。因惡性腫瘤終將殺死宿主并同歸于盡,從而難以證明這一性狀的存在。體外腫癌細胞的永生性是否能反證它在體內(nèi)時同樣如此?也尚難肯定。從近年建立細胞系或株的過程說明,如果永生性是體內(nèi)腫瘤細胞所固有的,腫瘤細胞應易于培養(yǎng)。事實上,多數(shù)腫瘤細胞初代培養(yǎng)時并不那么容易。生長增殖并不旺盛;經(jīng)過純化成單一化瘤細胞后,也大多增殖若干代后,便出現(xiàn)類似二倍體細胞培養(yǎng)中的停滯期。過此階段后才獲得永生性,順利傳代生長下去。從而說明體外腫瘤細胞的永生性有可能是體外培養(yǎng)后獲得的。從一些具有永生性而無惡性性的細胞系,如NIH3T3、Rat-1、10T1/2等細胞證明,永生性和惡性(包括浸潤性)是兩種性狀,受不同基因調控,但卻有相關性?赡苡郎允羌毎麗鹤兊碾A段。至少在體外是如此。