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什么是細胞分化，首先來段名詞解釋，細胞分化的概念：在個體發(fā)育中，由一個或一種細胞增殖產(chǎn)生的后代，在形態(tài)結(jié)構(gòu)和生理功能上發(fā)生穩(wěn)定性的差異的過程稱為細胞分化(cellulardifferentiation）。細胞分化是一種持久性的變化，細胞分化不僅發(fā)生在胚胎發(fā)育中，而是在一生都進行著，以補充衰老和死亡的細胞．如：多能造血干細胞分化為不同血細胞的細胞分化過程。一般來說，分化了的細胞將一直保持分化后的狀態(tài)，直到死亡。

細胞分化實例

PC-12大鼠腎上腺嗜鉻細胞瘤細胞，是從可移植的大鼠嗜鉻細胞瘤中建立的細胞系。主要用于神經(jīng)發(fā)育、神經(jīng)藥理學和神經(jīng)毒理學等領(lǐng)域的研究。表達神經(jīng)生長因子(NGF)受體。NGF可誘導產(chǎn)生神經(jīng)表型，不合成腎上腺素。

PC-12細胞主要分為未分化、低分化、高分化三種類型，有典型分化鏡下圖狀態(tài)。

圖 1pc12未分化狀態(tài)

圖 2pc12低分化狀態(tài)

圖 3pc12高分化狀態(tài)

從PC12細胞未分化、低分化、高分化三種類型的鏡下圖可以看出來伴隨分化的嚴重細胞形態(tài)會發(fā)生較大的改變，從一開始的圓形到少量突觸再到高分化的嚴重絲狀觸角。這個是分化最明顯肉眼觀察得到的指征。

分化的本質(zhì)

細胞分化是基因選擇性表達的結(jié)果。

不同的組織都是由特殊類型的細胞組成的。每種細胞類型不但外形迥然不同，所產(chǎn)生的蛋白質(zhì)也大有差別。由于基因控制著蛋白質(zhì)的產(chǎn)生，而對于每個生物的每個細胞來講應該含有一套完全相同的基因。那么為什么不同的組織會產(chǎn)生不同的蛋白質(zhì)呢？

這是因為雖然每個生物的所有細胞都含有同樣的全套基因，但各個基因的表達有差別。當細胞開始分化時，不同細胞的不同基因會在不同時間內(nèi)被激活，表達一段時間后，一批基因的活動可能停止而另一批基因還在繼續(xù)，從而產(chǎn)生了各自細胞特定的蛋白質(zhì)，進而產(chǎn)生了不同的組織。因此，雖然所有的細胞都具有同樣的遺傳信息，但由于不同的基因在表達，才有不同的分化。當然哪些基因表達且何時表達，取決于基因的選擇性，細胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)沒有變化。個體絕不是細胞的簡單堆疊，而在于細胞的分化。所以說，細胞分化是個體發(fā)育的細胞學基礎(chǔ)。

為什么體外細胞培養(yǎng)細胞分化能力減弱

細胞離體后，失去了神經(jīng)體液的調(diào)節(jié)和細胞間的相互影響，生活在缺乏動態(tài)平衡的相對穩(wěn)定環(huán)境中，日久天長，會出現(xiàn)分化現(xiàn)象減弱；形態(tài)功能趨于單一化或生存一定時間后衰退死亡；或發(fā)生轉(zhuǎn)化獲得不死性，變成可無限生長的連續(xù)細胞系或惡性細胞系的現(xiàn)象。因此，培養(yǎng)中的細胞可視為一種在特定的條件下的細胞群體，它們既保持著與體內(nèi)細胞相同的基本結(jié)構(gòu)和功能，也有一些不同于體內(nèi)細胞的性狀。

體外培養(yǎng)的細胞分化能力并未完全喪失，只是環(huán)境的政變，細胞分化的表現(xiàn)和在體內(nèi)不同。細胞是否表現(xiàn)分化關(guān)鍵在于是否存在使細胞分化的條件，如 Friend細胞（小鼠紅白血病細胞）在一定的因素作用下可以合成血紅蛋白，血管內(nèi)皮細胞在類似基膜物質(zhì)底物上培養(yǎng)時能長成血管狀結(jié)構(gòu)，雜交瘤細胞能產(chǎn)生特異的單克隆抗體，這些均屬于細胞分化行為。

發(fā)生細胞分化應該如何處理

細胞分化具有以下特點：

1、持久性：細胞分化貫穿于生物體整個生命進程中，在胚胎時期達到最大限度。  

2、穩(wěn)定性：通常來說，分化了的細胞將一直保持分化后的狀態(tài)，直至死亡。  

3、普遍性：是生物界普遍存在的生命現(xiàn)象，是生物個體發(fā)育的基礎(chǔ)。

4、不可逆性：細胞只能從全能干細胞最終走向高度分化的體細胞，不能反向進行（即全能性逐漸減小）。

所以在細胞培養(yǎng)中我們只能依靠預防分化的措施避免分化的產(chǎn)生：

1、控制細胞密度，凍存時密度在1*10⁶左右，培養(yǎng)時根據(jù)不同細胞的生長習慣，細胞密度不能過高或者過低。

2、控制消化時間，細胞一般對胰酶比較敏感，貼壁細胞在消化時需要注意使用的胰酶品牌、胰酶量、消化時間等細節(jié)。

3、更換優(yōu)質(zhì)培養(yǎng)體系，營養(yǎng)成分改變或者營養(yǎng)成分過低可能會引起細胞分化產(chǎn)生。

4、控制培養(yǎng)時間，細胞長時間在一個空間生長不增殖也會導致分化產(chǎn)生，需要定期觀察，做換液重鋪操作。或者增加營養(yǎng)成分促進細胞增值。