体外培养癌细胞和体内癌细胞有什么不同?
昨天我们讲了癌细胞在体内并非是无限增殖的,增殖到一定程度,癌细胞就会死亡,然后人就死亡了。那么,如果我们让癌细胞脱离人体,然后给予营养怎么样?事实上,这就是生物学的事情了。
01,什么是细胞实验?
目前大家看到的绝大多数生物研究,都是基于这个基础,即细胞实验。最出名的是大名鼎鼎的海拉细胞(Hela Cells)了,该细胞来自于美国人海瑞塔‧拉克斯(Henrietta Lacks),她1951年死于宫颈癌。一位外科医生从她的肿瘤上取下组织样本,并在实验室中进行培养,然后直到今天,这个细胞还活着。
当然了,事实上,海拉细胞系用的不是最多的,最多的是对人类影响最大的几个,比如肺癌,比如乳腺癌,我们昨天说了,各种癌细胞不同,所以我们必须找到专门的癌细胞。
今天的我们,已经拥有超级多的癌细胞系,这些癌细胞系绝大多数来自于癌症患者。这个网址是目前用的最多的一个细胞库,里面细胞系的数量是一个非常大的数字——ATCC: The Global Bioresource Center
事实上,我们用到的绝大多数细胞系,都是来自癌症。
好了,那么我们就开始培养癌细胞吧。
02,如何培养癌细胞?
如何培养癌细胞?我们需要专门的培养瓶。
然后加入特制的培养基,还有一个最关键的东西,血清!没错,血清,来自胎牛的血清(胎牛血清应取自剖腹产/引产的胎牛,而且,超级昂贵,矿泉水大小的一瓶大概是6000块)。
当然,还需要专门的培养箱啦,可以调节氧气,二氧化碳量和精确地温度。
好了,开始培养了,这是一个细胞的培养图(好不容易找了个不密恐的,做生物的好悲催,密恐都不怕,大家想看细胞图的直接找度娘就行)
一般养个80-90%,我们就把细胞进行传代培养,即一瓶子分成2-3瓶子,然后让它们再从三分之一长起来,依次循环。
肯定有人会说,这么养,那岂不累死啊,毕竟细胞只要给营养,会一直长下去。不用担心,我们有办法。给细胞加上血清和DMSO,然后冻起来就OK了。短期的话,丢到-80度冰箱。长期的话,丢到液氮里,放个几年几十年没问题。
需要的时候,再复苏即可。
03,培养的癌细胞会变异吗?
癌细胞培养出来了,但是问题也来了,因为这些细胞是复制啊!!!
它只会一个个去复制他本身的细胞,最后形成一堆跟它一模一样的细胞。也就是说,1951年建立的hela细胞系(建立细胞系需要周期),培养到了今天,它依然跟1951年的一样,你再培养100年,还是这个模样。(这里有人质疑,我解释一下:因为最初的hela细胞系目前ATCC还有冻存,所以如果你自己养了或者改造后的细胞系跟原来的不一样,那么,原则上,你应该重新命名细胞系,比如hela- #1啥的,要知道,实验之所以可重复,基本依据之一就是材料一致。你总不能拿个修改过的细胞系然后说,这是hela,结果别人拿来做实验,那真是哔了狗了。材料都不一样了,白费劲)。
咳咳,事实上,对于实验材料,不变这才是王道,试想一下,如果一个细胞系养着养着变了,那怎么做实验啊?
大家都是在这个细胞系做实验,敲个基因或者改个基因,结果细胞本身变了,那结论就没意义了,因为到底是细胞本身的缘故还是基因导致的结果呢?
也许你会问,如果这个细胞系由于某些原因导致变了,比如发生了突变,这么破,额,正常情况下,那么,突变后的细胞系,是一个新的细胞系了……
所以,体外癌细胞的状态是稳定的,就是一个复制过程。
04,为什么癌症难以根治
我这里举个例子吧——这一段大家看看就行,非常不严谨。
假如中国是一个个体,我们每个人都是一个细胞。而不稳定因素就是癌细胞。那么,你会发现,有的作奸犯科的,有的杀人犯,还有恐怖主义或邪教(癌细胞异质性)。有萝莉,有正太,有少年也有老人。职业更是遍布所有职业(癌细胞不同组织不一样)。还有“温和的恐怖分子”,你平时看不出,受某些条件他们就变了(癌细胞可以隐匿,甚至潜伏几十年)。你无法做到抓住所有的犯罪分子(杀死所有癌细胞)。
也许你说,我们加强管理行不,嗯,那就变成警察国家了,三步一岗,全国养1亿警察,然而,问题来了,第一,养这么多警察和军队,这个国家几乎停转了,因为全去执行和平了,没人去工作了(免疫过强是不合理的)第二,你无法承受这种消费,警察和军队的费用很高(维持免疫力需要很高的成本)。而且,万一出了余则成这种的话,这个警察队伍马上成了对方的人了(癌细胞会劫持免疫系统,或者伪装成免疫系统)
所以,目前,大家的思路主要有以下方面
这个人为什么变坏了?——癌症机制研究
如何找到变坏的人?——癌症标识或者识别
如何逮住变坏的人?——癌症治疗(比如机理和药物)
如何能够避免让人变坏?——癌症预防(比如致癌物)
05,如何对抗癌症?
如何对抗癌症?一旦发病,我不知道,但是普通人,有两条路:
第一,主动方法:增强自己的免疫力。免疫力强,面对癌细胞,可以及时杀死,就不至于泛滥。比如运动可以抗癌。
第二,被动方法:避免致癌物质,WHO的致癌物:1类致癌物的数量为118 种,2类致癌物为66种,3类致癌物为285种,4类有505种,5类的为1种。
部分中文名单:世界卫生组织公布的致癌物全收录、世界卫生组织致癌物名单分类等级、世界卫生组织健康定义。
世卫组织官网介绍:IARC Monographs- Classifications,有详细名单
最后,体外培养癌细胞,就是探索癌症生物学与治疗的新途径,是解析癌症生物学特性的重要工具。
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