组织学/组织培养术

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前述几种方法都是取人体或在体(in vivo)实验动物的组织,经固定等处理后,对已死亡的组织进行观察研究的。组织培养(tissue culture)或称体外实验(in vitro)则是取活组织或活细胞在体外适宜的环境中培养成活,进行实验研究。细胞在体外生存必须具有近似体内的生存条件,如充足营养供应,合理的O2与CO2比例,必要的电解质和适宜的渗透压,pH值、温度和湿度等,还需防止微生物污染。组织培养的特点在于可用研究各种理化因子(温度、激素、药物、毒物等)对活细胞的直接影响,并能观察记录(摄影、录像)。组织培养与前述方法结合应用,可研究某种因素对细胞增殖分化代谢、运动、吞噬、分泌等影响和调节的动态过程,以及细胞病变、癌变和逆转等机理,获得在体实验难达到的研究目的。

组织培养用液为平衡盐水及血清(小牛血清、胎盘血清等),羊水腹水、组织浸出液等天然培养基(natural medium)。天然培养基成分复杂,且不稳定。目前广泛应用人工合成培养基(synthetic medium)现有多种商品供应,使用方便,但常仍需补充部分血清等。若仅用合成培养基和已制备好的几种必须因子与激素,称此为无血清培养基(serum-free medium),其成分和含量均是已知的,可精细研究某种因子对细胞的生物效应。

组织培养的方法甚多,常用容器有凹玻片培养皿培养瓶、培养板、流动小室等。取组织块贴于瓶底进行培养,可观察从组织块生长迁移出的细胞。取胚胎某器官原基或器官的一部分进行培养,称器官培养(organ culture)。更精细的方法是分离和纯化组织中的某种细胞,使之贴附在瓶底形成单层细胞(图1-18),称此为细胞培养(cell culture)。首次培养的细胞,称原代培养(primary cultrue;细胞增殖而密集再传代培养,称传代培养(subculture)。经长期培养而成的细胞群体,称细胞系(cell line);用细胞克隆(cell clone)或单细胞培养而建成的某种纯细胞群体,称细胞株(cell strain)。它们均可在液氮内长期冻存,供随时应用。现已建成多种肿瘤细胞株,广泛用于实验研究。

体外培养的上皮细胞在相差显微镜下的图像


图1-18 体外培养的上皮细胞在相差显微镜下的图像(北京肿瘤研究所鄂征教授供图)

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