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什么是細(xì)胞分化，首先來段名詞解釋，細(xì)胞分化的概念：在個(gè)體發(fā)育中，由一個(gè)或一種細(xì)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(xì)胞分化(cellulardifferentiation）。細(xì)胞分化是一種持久性的變化，細(xì)胞分化不僅發(fā)生在胚胎發(fā)育中，而是在一生都進(jìn)行著，以補(bǔ)充衰老和死亡的細(xì)胞．如：多能造血干細(xì)胞分化為不同血細(xì)胞的細(xì)胞分化過程。一般來說，分化了的細(xì)胞將一直保持分化后的狀態(tài)，直到死亡。

細(xì)胞分化實(shí)例

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

PC-12細(xì)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(xì)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(yán)重細(xì)胞形態(tài)會(huì)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(yán)重絲狀觸角。這個(gè)是分化最明顯肉眼觀察得到的指征。

分化的本質(zhì)

細(xì)胞分化是基因選擇性表達(dá)的結(jié)果。

不同的組織都是由特殊類型的細(xì)胞組成的。每種細(xì)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(duì)于每個(gè)生物的每個(gè)細(xì)胞來講應(yīng)該含有一套完全相同的基因。那么為什么不同的組織會(huì)產(chǎn)生不同的蛋白質(zhì)呢？

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

為什么體外細(xì)胞培養(yǎng)細(xì)胞分化能力減弱

細(xì)胞離體后，失去了神經(jīng)體液的調(diào)節(jié)和細(xì)胞間的相互影響，生活在缺乏動(dòng)態(tài)平衡的相對(duì)穩(wěn)定環(huán)境中，日久天長，會(huì)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(shí)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(xì)胞系或惡性細(xì)胞系的現(xiàn)象。因此，培養(yǎng)中的細(xì)胞可視為一種在特定的條件下的細(xì)胞群體，它們既保持著與體內(nèi)細(xì)胞相同的基本結(jié)構(gòu)和功能，也有一些不同于體內(nèi)細(xì)胞的性狀。

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

發(fā)生細(xì)胞分化應(yīng)該如何處理

細(xì)胞分化具有以下特點(diǎn)：

1、持久性：細(xì)胞分化貫穿于生物體整個(gè)生命進(jìn)程中，在胚胎時(shí)期達(dá)到最大限度。  

2、穩(wěn)定性：通常來說，分化了的細(xì)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(gè)體發(fā)育的基礎(chǔ)。

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

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

1、控制細(xì)胞密度，凍存時(shí)密度在1*10⁶左右，培養(yǎng)時(shí)根據(jù)不同細(xì)胞的生長習(xí)慣，細(xì)胞密度不能過高或者過低。

2、控制消化時(shí)間，細(xì)胞一般對(duì)胰酶比較敏感，貼壁細(xì)胞在消化時(shí)需要注意使用的胰酶品牌、胰酶量、消化時(shí)間等細(xì)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(huì)引起細(xì)胞分化產(chǎn)生。

4、控制培養(yǎng)時(shí)間，細(xì)胞長時(shí)間在一個(gè)空間生長不增殖也會(huì)導(dǎo)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(jìn)細(xì)胞增值。