培养细胞真的能模拟人类疾病吗？
2015/2/14 医学生

     根据2月4日《Genome Biology》发表的一项研究表明，在生物学和医学研究中使用的细胞培养，可能并不能作为真实组织的忠实模拟。

     这一研究发现，在三天时间内，随着对新环境的适应，实验室培养的细胞经历了改变的细胞状态。人类疾病研究，包括癌症，依赖于几十年来使用的细胞培养。因此，这些研究结果可能会影响过去研究的解释，并为改进将来的细胞培养提供了重要线索。

     科学家通常使用模型来研究人类生物学的基础。最常见的模型系统就是培养的细胞，这些细胞取自身体，并在实验室的培养皿中诱导生长。虽然细胞培养是现代研究的关键，但是长久以来我们知道，实验室培养的细胞可能与身体细胞的表现有所不同，从而影响人们对疾病和药物开发的认识。

     爱丁堡大学MRC人类遗传学部门和瑞典林雪平大学的研究人员，揭示了当细胞在实验室中生长时如何快速改变自己的身份。他们发现，细胞在实验室生长的一周时间内，适应了细胞培养系统。这一分析对于“这些细胞如何忠实地模拟真实组织，以及如何可以改进人类疾病模型”提供了新的见解。

     本文作者、爱丁堡大学MRC人类遗传学部门的Richard Meehan说：“我们为这种变化的速度和传播感到吃惊。用于研究的许多培养细胞，已经生长了数十年，因此可能与模型细胞有非常不同的特性。我们的研究结果表明，我们必须谨慎解释以前的一些实验，我们的数据也越来越认识到，人类疾病的细胞系模型，特别是癌症，可能会较差地反映体内生物学的许多方面。”

     研究人员比较了小鼠细胞的DNA，取自雄性和雌性胚胎，细胞在塑料培养皿中培养。他们发现了一些指标表明，培养的细胞随着它们适应了细胞培养环境，会经历一个改变的细胞状态，包括雄性和雌性培养细胞之间性别差异的减少。

     培养的小鼠细胞其“表观基因组”(一层化学修饰，标记基因组以控制基因如何表达)经历了快速的重编程。一个表观遗传标记——5-羟甲基胞嘧啶(5hmC)的几乎完全缺失就表明了这一点。

     他们也在一个不相关的组织中发现了类似的结果。利用小鼠CD4+ T细胞——在免疫系统中发挥作用，他们发现，三天后培养物中的5hmc水平几乎减少了五倍。

     此外，研究人员发现，培养的细胞中基因表达存在广泛的变化，影响着超过7200个基因。其中一些基因与细胞粘附有关，这可能表明它们适应了生长在二维塑料表面，其他一些基因则参与了各种表观遗传学过程。

     研究人员还表示，通过往培养基中添加维生素C，可以阻止这其中的一些变化。这表明，通过改进培养技术，研究人员或许能够准确地使培养皿培养的细胞与直接取自组织的细胞相匹配。这些改进将允许研究人员有更多的信心相信，他们在实验室中观察的结果可准确地反映体内发生的事情。

    

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