细胞生物学的方法与工具

原代细胞与细胞系

/ PRY-mair-ee sels versus sel lynes /

想象一下剪下来的鲜花和一盆不断生长的室内盆栽之间的区别。培养中的细胞主要有两类,运作方式很像这样。原代细胞是从活体组织中新鲜取出的,行为像真品,但就像剪下的鲜花一样,它们只能存活有限的时间,然后停止分裂。细胞系则是经过改变、能无限分裂的细胞——一盆永不枯死的盆栽——但在变得永生的过程中,它们已经偏离了完全正常的细胞。

原代细胞是从组织中新鲜分离出来、直接培养的。它们与体内的细胞高度相似,因而很真实;但正常细胞只能分裂有限的次数——这个上限叫做海弗利克极限——之后便停止分裂并最终死去。细胞系则是逃脱了这一极限的细胞群体,或是因为它们来自肿瘤,或是因为被刻意改造以永远不停地分裂。它们方便、取之不尽、又均一——但正是那些让它们永生的改变,往往意味着它们的基因和行为不再与健康细胞完全吻合。

在两者之间做选择,是真实性与便利性之间一场持续的权衡。原代细胞给出的结果更接近真实的生物学,但稀缺、多变、寿命短;细胞系则容易、稳定、便宜,却可能因为它们存在微妙的异常而产生误导。著名的 HeLa 细胞系源自癌细胞,自 1951 年以来已在全球各地的实验室中生长。一个常见的陷阱是:把随便哪个细胞系当作该组织正常细胞的替身,而它其实可能已经累积了许多遗传改变。

为了做快速、可重复的筛选,实验室使用一种能永远生长的永生细胞系;但为了确认某项发现确实反映真实的生物学,他们会在直接取自组织、难以获得的原代细胞上重复关键实验。

原代细胞:真实但寿命短。细胞系:取之不尽但存在微妙异常。

永生细胞系并不是正常细胞的完美副本:让它能永远分裂的那些遗传改变(往往与癌症有关)可能使其行为有别于健康组织,所以相关发现应在原代细胞中加以确认。

又称
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