細胞生物學的方法與工具

原代細胞與細胞系

/ PRY-mair-ee sels versus sel lynes /

想像一下剪下來的鮮花和一盆不斷生長的室內盆栽之間的區別。培養中的細胞主要有兩類,運作方式很像這樣。原代細胞是從活體組織中新鮮取出的,行為像真品,但就像剪下的鮮花一樣,它們只能存活有限的時間,然後停止分裂。細胞系則是經過改變、能無限分裂的細胞——一盆永不枯死的盆栽——但在變得永生的過程中,它們已經偏離了完全正常的細胞。

原代細胞是從組織中新鮮分離出來、直接培養的。它們與體內的細胞高度相似,因而很真實;但正常細胞只能分裂有限的次數——這個上限叫做海佛烈克極限——之後便停止分裂並最終死去。細胞系則是逃脫了這一極限的細胞群體,或是因為它們來自腫瘤,或是因為被刻意改造以永遠不停地分裂。它們方便、取之不盡、又均一——但正是那些讓它們永生的改變,往往意味著它們的基因和行為不再與健康細胞完全吻合。

在兩者之間做選擇,是真實性與便利性之間一場持續的權衡。原代細胞給出的結果更接近真實的生物學,但稀缺、多變、壽命短;細胞系則容易、穩定、便宜,卻可能因為它們存在微妙的異常而產生誤導。著名的 HeLa 細胞系源自癌細胞,自 1951 年以來已在全球各地的實驗室中生長。一個常見的陷阱是:把隨便哪個細胞系當作該組織正常細胞的替身,而它其實可能已經累積了許多遺傳改變。

為了做快速、可重複的篩選,實驗室使用一種能永遠生長的永生細胞系;但為了確認某項發現確實反映真實的生物學,他們會在直接取自組織、難以獲得的原代細胞上重複關鍵實驗。

原代細胞:真實但壽命短。細胞系:取之不盡但存在微妙異常。

永生細胞系並不是正常細胞的完美副本:讓它能永遠分裂的那些遺傳改變(往往與癌症有關)可能使其行為有別於健康組織,所以相關發現應在原代細胞中加以確認。

又稱
primary culture vs immortalised line原代培养与传代细胞系原代培養與永生細胞系