Культуральные системы животных клеток

Различают 3 основных типа культур животных клеток: первичные

культуры, получаемые практически из любого органа и существующие

лишь до первого пересева; диплоидные культуры, чаще получаемые из

эмбриональных тканей и сохраняющие диплоидный набор хромосом до

50 Пересевов, которые затем трансформируются в постоянные (переви-

ваемые) гетероплоидные культуры, существующие вне организма де-

сятки лет.

Кроме того, культуры тканей могут подразделяться по виду жи-

вотного, от которого они происходят; по типу ткани-источника; по

состоянию ткани на момент извлечения (нормальные, опухолевые),

по способу выращивания (монослойные, суспензионные, на микроно-

сителях и т. п.).

Главным фактором при выборе ткани или линии клеток для дальней-

шего исследования является природа процесса, который будет изучаться

на этих клетках.

Как правило, культуры, полученные из эмбриональных тканей, ха-

рактеризуются лучшей выживаемостью и более активным ростом по

сравнению с культурами из соответствующих взрослых тканей, но не-

смотря на ряд практических преимуществ, необходимо помнить, что эти

клетки по некоторым параметрам отличаются от взрослых клеток.

Нормальные ткани, как правило, дают начало культурам с ограни-

ченным временем жизни, тогда как культуры клеток, полученные из

опухолей, способны пролиферировать неограниченно долгое время.

Первичные культуры

Клетки, полученные от животного, и поддерживаемые в культуре, на-

зывают первичными до тех пор, пока они не будут пассированы (суб-

культивированы), т. е. до первого пересева. Клетки первичной культуры

обычно гетерогенны и характеризуются малым пролиферативным пулом,

но в них наиболее полно представлены типы клеток той ткани, откуда

они были получены и четко обнаруживается экспрессия ряда свойств,

присущих данной ткани. Однако первичная культура лишена многих

клеток, присутствующих в исходной ткани, поскольку не все клетки спо-

собны прикрепиться к субстрату и выжить в условиях in vitro.

Первичные культуры клеток получают путем стерильного удаления

фрагмента ткани и его механической или ферментативной (0,01−0,05–

0,25 % Трипсин, 200−2000 ед./мл коллагеназа) дезагрегации. В случае

механической дезагрегации фрагмент ткани измельчают до кусочков раз-

мером около 1 мм, которые прикрепляются к субстрату благодаря собст-

венной адгезивности, поверхности субстрата или сгустку плазмы.

Ферментативная дезагрегация дает более высокий выход клеток, хотя

метод является селективным, поскольку не все клетки переживают дис-

социацию. На практике наиболее успешное получение первичных клеток

из многих тканей связано с использованием коллагеназы, приводящим к

снижению размера экспланта до небольшого кластера клеток, который

прикрепляется к субстрату и распластывается.

Культуры первичных клеток легко получить из многих тканей. Ка-

кое-то время эти клетки экспоненциально размножаются, но затем при-

мерно через 6 месяцев скорость роста культуры снижается, а через 10

месяцев клетки деградируют и погибают. Это наблюдается примерно по-

сле 20−50 генераций (в зависимости от возраста тканей-источников пер-52

вичных клеток: из эмбриональной – 50, из взрослой – 20). На ранних ста-

диях клетки остаются эуплоидными, т. е. обладают правильным дипло-

идным набором хромосом, а позднее они становятся анеуплоидными. В

некоторых случаях отдельные анеуплоидные клетки выживают и про-

должают размножаться, что приводит к установлению клеточного штам-

ма. Частоту таких трансформаций можно увеличить, обработав клетки

мутагенами или некоторыми вирусами.

При успешном установлении культуры первичные клетки начинают

размножаться и их необходимо периодически пересевать (субкультиви-

ровать). Субкультивирование обеспечивает возможность продления

существования культуры (получение линии клеток), клонирования, ис-

следования и сохранения клеток, а также получения более однородных

популяций. Главным преимуществом получения клеточных линий из

первичных культур является наработка большого количества стабиль-

ного материала, пригодного для продолжительного использования.