培養細胞的形态結構
組織培養細胞形态結構(gòu)與體内細胞基本相同,但在大體形态以及某些細微結構(gòu)方面仍存在著(zhe)一定的差異。
(一)形态分類
根據細胞是否貼附於(yú)支持物上生長,形态有所不同。呈懸浮生長時,不論細胞原來源於(yú)體内何種類型細胞.由於(yú)生長在液體環境中,胞體基本呈圓形。大多數細胞是貼附型生長的。當細胞貼附在支持物上後,細胞分化現象常變(biàn)得不顯著,易失去它們在體内時的原有特征.在形态上表現單一化的現象。貼附於(yú)支持物表面後,開始仍爲圓形,但爲時很短,很快便經過形态演變(biàn)過渡成扁平形态。
1.成纖維細胞型:此細胞形态與體内成纖維細胞的相似而得名,胞體呈梭形或不規則三角形,中央有卵圓形核,胞質向外伸出2~3個長(zhǎng)短不齊的突起。細胞在生長(zhǎng)時呈放射狀火焰狀或旋渦狀走行,除真正的成纖維細胞外,凡由中胚層(céng)間充質起源的組織,如心肌、平滑肌、成骨細胞、血管内皮等細胞常呈此形态。
2.上皮組織型:本型細胞呈扁平不規則多角形,中有圓形核。細胞彼此緊密相連成單層膜,生長時呈膜狀移動;處於(yú)上皮膜邊(biān)緣的細胞總與膜相連,很少脫離細胞群單獨活動;起源於(yú)内、外胚層細胞如皮膚表層、消化層上皮、肝、胰、肺泡上皮等皆呈上皮型形态。
3.遊走細胞型:此型細胞在支持物上散在生長(zhǎng),一般不連接成片,細胞質經常伸出僞足或突起,呈活躍地遊走或變(biàn)形運動。此型細胞不很穩定.有時亦難和其他型細胞相區别,在一定條件下,如培養基化學性質變(biàn)動等,它們也可能呈成纖維細胞形态。
4.多形細胞型:有一些組織和細胞,如神經組織的細胞等,難以確(què)定它們規(guī)律和穩定的形态,可通歸人多形細胞型。
(二)顯措絲袖
在一般光學顯微鏡下直接觀察體外培養健康活細胞時,細胞是均質而透明的,結構極不明顯。隻有用相差顯微鏡才能看清細胞輪廓和内部結構。培養中細胞一般有1~2個核仁。用固定染色法和特殊技術可顯示出細胞器等結構,但在生活時的細胞中卻不易觀察到。在細如機能狀态不良時,細胞輪廓會增強,反差增大。在胞質中時而出現顆粒、脂滴和空泡等,是細胞代謝不良的表現;反差很大的暗色小顆粒是變(biàn)形的線粒體。細胞形态結構與細胞在體外生存時間的長短、細胞種類等有直接關系。初代培養的正常二倍體細胞,除大體形态外.在構造和生物學性狀上與原體内細胞近似性大,細胞均質性和透明度都很強。随細胞在體外生活時間的延長和反複傳代。正常二倍體細胞會發生一定的變(biàn)化。其核型發生變(biàn)化時.則産(chǎn)生多倍體或異倍體細胞。形态上輪廓增強、核仁增多、有時出現雙核或多核巨細胞等。如細胞發生轉化,它們的形态發生的變(biàn)化更大。
培養細胞形态學上的特征隻可以在接種對(duì)象明確(què)的情況下,大緻表明出細胞的類型。如果要確(què)認培養物細胞的種類,必須借助特異性的鑒别方法加以識别。常用細胞的某種特異性蛋白質或肽的抗體進行免疫細胞化學染色鑒定。
(三)超微結構
透射電鏡下,一般看不到培養細胞與體内的細胞形态結構方面的明顯差異。培養細胞膜亦分爲三層結構,總厚度約7.5nm,由雙層類脂分子組成,雙層分子間嵌有蛋白質分子。細胞膜向外凸出形成泡狀、葉狀、絲狀和指狀突起,長度比較一緻,稱微絨毛。随細胞類型、正常或異常(腫瘤細胞),以及處於周期階段不同,微絨毛的形狀和數量均有差别。細胞間存在著(zhe)一定的間隙,成纖維細胞之間的間隙不恒定,上皮細胞相互之間一般有1.5~15nm的間隙。細胞相互接觸部並(bìng)可見到橋粒(desmcsome)。細胞膜表面常附有由細胞分泌形成的糖蛋白膜,即細胞外衣。在細胞膜下面有一層厚100~500n。m的胞質區,稱爲膜下皮質層,該層具有中等電子密度,其中常見有直徑5~7nm的微絲。微絲在膜下皮質層中分布甚廣,它們主要由多聚肌纖蛋白組成。線粒體、内質網、高爾基氏複合體、中心體和溶酶體等多集中在細胞質内,它們的形态結構與體内細胞相似,但常随細胞生長狀态不同有很大變化。細胞核超微結構與體内細胞無大差别。永生性細胞系和腫瘤細胞的細胞核一般比較大,染色質比較豐富,核仁大而多。