一、原代細胞的定義

原代細胞（primary culture cell）是指從機體的組織（如人源組織、鼠源組織和兔源組織等）經蛋白酶或其它的方法獲得單個細胞并在體外進行模擬機體培養的初始細胞，稱為原代細胞。

原代細胞相比較細胞系遺傳物質未改變，更能反應機體原有的特性,用于科學研究時更具有針對性和說服力。原代細胞生長緩慢，一般認為，培養的原代的第1代細胞和傳代到第10代以內的細胞統稱為原代細胞培養。原代培養的細胞一般傳至10代左右就不容易傳下去了，細胞的生長會出現停滯，大部分細胞衰老死亡。

研究中常用的細胞系/株系是現成的，我們只需要進行細胞傳代和種子保存。然而，這些細胞系往往因長期體外培養而可能失去原有的某些生物學特性，對藥物治療的反應差距越來越大。因此，越來越多的人選擇原代細胞。在人工條件下使其原代細胞生存、生長、繁殖和傳代，進行細胞生命過程、細胞癌變、細胞工程等問題的研究。原代細胞是接近和最能反映體內生長特性的細胞，適用于藥敏試驗、細胞分化等實驗研究。

二、原代細胞的特點

• 離體時間短：原代細胞從活體組織中取出后立即進行培養，因此其離體時間短。

• 生物學特性未發生很大變化：由于離體時間短，原代細胞仍保留原有的遺傳特征和生物學特征，能夠很好地反映細胞在體內的生長狀態。

• 生長緩慢：原代細胞生長相對緩慢，一般繁殖到10代左右就停止生長。因此，通常將第1代到第10代內的細胞統稱為原代細胞。

• 應用廣泛：原代細胞廣泛應用于分子、細胞生物學和生物醫學基礎研究，如蛋白質組學、基因組學、細胞株（系）研究、DNA、RNA和遺傳學研究等。同時，它們還可應用于生物醫藥產業，如藥物篩選、藥物代謝和毒理研究、癌癥藥物的研究等。

三、原代細胞和細胞系的比較

 

1. 定義與來源

原代細胞：

定義：原代細胞是指直接從新鮮機體組織（如組織器官、外周血及胚胎等）中取出，經過特定分離方法在體外培養而成的初始細胞。

來源：通常來源于活體組織，具有明確的組織來源和生物學特性。

細胞系：

定義：細胞系是指原代細胞培養物經首次傳代成功后所繁殖的細胞群體，也指可長期連續傳代的培養細胞。

來源：由原代細胞經過首次傳代培養后形成，可以進一步分為有限細胞系和連續細胞系。

2. 增殖能力與傳代次數

原代細胞：

增殖能力較弱，一般只能傳10代以內。

隨著傳代次數的增加，細胞可能會逐漸失去原有的特性。

細胞系：

增殖能力強，可以無限增殖（對于連續細胞系而言）。

有限細胞系通常可培養到40~50代后停止增殖并衰老；連續細胞系則具有無限增殖的能力，可以在適宜條件下持續傳代。

 

3. 生物學特性與遺傳物質

原代細胞：

保留了從其來源組織或器官中獲取的特異性和生物學真實性。

遺傳物質未發生改變，能夠很好地反映細胞在體內的生長狀態。

細胞系：

由于長期體外培養，可能會逐漸失去某些生物學特性。

遺傳物質可能發生改變，特別是連續細胞系，其遺傳物質通常已經發生了顯著變化。

 

4. 培養條件與應用領域

原代細胞：

培養較為困難，需要特定的培養基和條件。

適用于細胞模型的建立、藥物測試、細胞分化和轉化等研究。

細胞系：

培養相對容易，種類多，產量可觀。

常用于大規模實驗和藥物篩選，特別是連續細胞系在生物制藥和疫苗研發中發揮著重要作用。

 

四、原代細胞的分類
根據細胞來源和特性的不同，原代細胞可以分為多個類別。以下是一些常見的原代細胞分類：

• 上皮細胞：覆蓋人體表面和外界開口管腔直接接觸外入物質的表面細胞，具有分泌和吸收等功能。原代上皮細胞可以從上皮組織中分離并培養，用于研究上皮細胞的生理和病理過程。

• 內皮細胞：主要位于血管、淋巴管的內膜，是形成無外界開口且不直接接觸外入物質的管腔內壁細胞。它們沿著整個循環系統分布。原代內皮細胞可以從血管等組織中分離并培養，用于研究內皮細胞的生理和病理過程。

• 肌細胞：肌細胞具有維持肌肉細胞內的穩定性、收縮肌肉等作用，依據肌細胞的形態結構、功能和分布，肌肉組織分三種類：橫紋肌、平滑肌、心肌。?

  橫紋肌細胞也稱骨骼肌細胞，肌細胞呈纖維狀，不分支，有明顯橫紋，核很多，且都位于細胞膜下方；平滑肌細胞中的細肌絲有同骨骼肌類似的分子結構，但不含肌鈣蛋白；心肌細胞的結構特征與骨骼肌的結構基本相似，也有橫紋。

• 成纖維細胞：廣泛存在于人體的各個組織中，具有合成膠原蛋白和彈性纖維的功能，對于維持組織結構和修復受損組織起著重要作用。成纖維細胞可以用于體外實驗研究，如細胞增殖和遷移等。

• 間充質干細胞：其具有多向分化的潛能，能夠分化為多種細胞類型，如成骨細胞、軟骨細胞和脂肪細胞等。間充質干細胞在組織工程和再生醫學中具有廣泛應用前景。

• 軟骨髓核細胞：構成軟骨組織的基本細胞，負責合成和分泌軟骨基質，維持軟骨的彈性和韌性；髓核細胞的主要作用是維持椎間盤的穩定性，減緩震蕩沖擊，緩解壓迫，支持脊柱運動，以及促進脊柱的靈活性?。

• 星狀細胞：可作為慢性胰腺炎新藥的細胞篩選模型，目前研究發現：組織受損時，在各種刺激因子作用下使星狀細胞活化，導致細胞形態、功能發生變化，促使基質增生、膠原蛋白的大量生成及不規則沉積。

• 神經元細胞：神經系統的主要功能單位，負責傳遞和處理神經信號。原代神經細胞可以從神經組織中分離并培養，用于研究神經發育、神經信號傳導、神經退行性疾病等方面。

• 膠質細胞：廣泛存在于中樞神經系統，對神經元起支持、營養、保護和調節等作用。

• 神經干細胞：具有分裂潛能和自更新能力的母細胞，它可以通過不對等的分裂方式產生神經組織的各類細胞。

• 淋巴細胞：免疫系統中的重要細胞類型，包括B細胞和T細胞。它們能夠識別和記憶病原體，并發揮免疫效應。淋巴細胞的原代細胞可以從淋巴組織或外周血中獲得，用于研究免疫細胞的功能和免疫反應機制。

• 巨噬細胞：這是一種大型的白細胞，具有強大的吞噬能力，能夠吞噬和消化病原體、細胞碎片和其他有害物質。巨噬細胞在免疫防御和組織修復中發揮著重要作用。

• 骨細胞：包括成骨細胞、破骨細胞、骨原細胞和骨細胞，負責合成和分泌骨基質，參與骨骼的形成和修復。

• 其他細胞

  此外，還有卵巢顆粒細胞、睪丸間質細胞、角質形成細胞、黑色素細胞、脂肪細胞、滑膜細胞、毛囊細胞、血細胞、干細胞等多種類型的原代細胞，它們各自具有獨特的生物學特性和應用價值。

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