细胞培养的发展及现状

细胞培养的发展是与相关学科的发展及相应技术条件的改善密切相关的。真正的细胞培养始于20世纪初。1907年，RG Harrison用自己设计的组织培养方法证明了蛙胚胎神经细胞在体外的生长活动。其实验方法产生了深远的影响，为后来开展细胞体外研究开辟了新的途径，显示了广阔的前景。1912年，作为外科医师的A Carrel，将严格的外科无菌操作引进到组织培养技术中，大大降低了造成污染的风险，提高了培养的成功率。此外，他还发明了细胞培养瓶。他一直致力于动物组织的培养，并与Burrow MT合作，成功培养了成年犬、猫、小鼠及肿瘤组织的外植物，并证明体外培养的细胞也可以传代，即把已体外培养成功的细胞分成几份，再加入新鲜的培养液。这些细胞不但可以存活，而且可以增殖。1916年，Rous和Jones将胰蛋白酶引入细胞培养。1948年，Keilova将抗生素引入细胞培养。1952年，GO Gey成功培养了人类的肿瘤组织并建立了至今仍在使用的HeLa细胞系，使细胞培养发展到人类组织培养的阶段。1957年，Dulbecco采用胰蛋白酶消化处理和应用液体培养液的方法，获得了单层细胞。单层细胞培养法的出现，对组织培养技术的发展起到了很大的推动作用。20世纪50年代末，人们发现了培养细胞中的支原体污染。1961年，Hayflick和Moorhead通过严格的连续传代，定义了正常细胞的有限生命周期。接下来的几年里，他们发现正常细胞在培养过程中的自发转化（永生化）现象，并利用琼脂培养选择永生化细胞。1964年，开始利用培养的细胞制备和生产病毒疫苗。1967年，Gartler发现了细胞间的交叉污染现象，如HeLa细胞交叉污染细胞，后续又不断发现了更多细胞被HeLa细胞交叉污染。到目前为止，仍有学者在使用这些细胞进行研究，以至于2007年美国《Science》期刊发文暴露此种细胞间交叉污染的严重性及危害，提醒学者在应用其进行研究时应当注意。1973年，有学者将外源DNA引入细胞。1975年，杂交瘤诞生，至此拉开了大规模细胞培养及细胞工程的序幕，目前该项技术仍在如火如荼地进行。20世纪80年代，以众多细胞系的建立为特点。现在的细胞培养，除了传统的应用于生命基本现象研究、疾病发生发展机制的研究外，更渗透到了再生医学和生物制药等领域。现在细胞培养已成为非常成熟的技术。随着培养条件的改善，如层流超净台、超净实验室等的使用，该技术也越来越容易掌握。

随着细胞生物学、分子生物学、生物工程等方面的不断发展，通过近100年对细胞生存环境方面相关知识的积累，对细胞培养所需成分、所需特殊因子等的了解也在不断增加。随着细胞培养条件、技术的不断发展和完善，人们可以在体外成功培养的细胞种类也越来越多。虽然细胞离体后，会因失去了神经体液的调节和细胞间的相互影响而发生很多变化，但短期在体外培养的细胞或有限培养代数内的培养细胞，可视为一种在特定条件下的细胞群体，它们既保持着与体内细胞基本相同的结构和功能，又有一些不同于体内细胞的性状，因此并未失去研究的意义。特别是原代培养和早期传代培养的细胞，仍为二倍体细胞，生物学特性与体内非常接近，所以越来越多的科学家，不再受有限种类肿瘤细胞系的局限，转而开始应用原代培养或有限培养的正常细胞进行科学研究。相信不远的将来，体内所有的细胞都可以在体外进行培养，即使不能大量增殖，也可在体外维持存活，从而为科学研究提供更大的便利。直到今日，经过近100年的发展，人们更加认识到用细胞培养进行的体外研究工作，不仅可以在许多方面与体内研究互相补充，而且具有体内研究不可代替的优点，因此人们更加确认体内研究与体外研究两大途径缺一不可。