Постоянные культуры

После нескольких пересевов линия клеток либо гибнет (ограниченная

линия клеток), либо трансформируется и становится постоянной клеточ-

ной линией. Различия в свойствах этих клеток и большой период време-

ни, предшествующий их появлению (иногда несколько месяцев), позво-

ляет предположить мутационную природу появления клеток постоянной

культуры (стволовые клетки). Нельзя исключить и возможность сущест-

вования «бессмертных» клеток, особенно в культурах, полученных из

опухолей.

Появление постоянной линии клеток констатируется по морфологи-

ческим изменениям (уменьшение размера клеток, снижение их адгезив-

ности, округление, увеличение ядерно-цитоплазматического соотноше-

ния), по увеличению скорости роста (время удвоения клеток снижается в

1,5−3 Раза), по снижению зависимости от сыворотки и возможности под-

держания в более простых средах, по снижению зависимости от субстра-

та и, следовательно, их способности к росту в суспензии; по увеличению

гетероплоидности и анеуплоидности, а также по увеличению опухоле-

родности. Однако нормальные клетки, спонтанно трансформируясь в по-

стоянную линию, не становятся при этом злокачественными (несмотря

на некоторые черты сходства).

Таким образом, постоянные клеточные линии имеют определенные

преимущества: высокая скорость роста, возможность достижения более

высокой плотности и, следовательно, более высокого выхода биомассы; 53

возможность использования более дешевых сред; способность к суспен-

зионному росту. Но также они имеют и недостатки – повышенная хро-

мосомная нестабильность, отклонение от фенотипа донора, утрата спе-

цифических маркеров.

Необходимо отметить, что в литературе имеются разногласия по по-

воду употребления терминов «линия клеток» и «штамм клеток», в связи

с чем многие авторы рассматривают их как взаимозаменяемые. Другие

исследователи определяют штамм клеток как популяцию клеток, полу-

ченную из первичной культуры путем пересева, а под линией клеток по-

нимают клеточную популяцию, полученную из первичной культуры и

выращиваемую неопределенно долгое время in vitro.

Типы культуральных систем

Непроточные культуры. Обычный тип культур, в котором клетки

вводят в фиксированный объем среды. Эти системы пригодны для куль-

тивирования клеток как в монослое, так и в суспензии. По мере роста

клеток в среде культивирования происходит использование питательных

веществ и накопление метаболитов – следовательно, среда должна по-

стоянно меняться, что, в свою очередь, приводит к изменению клеточно-

го метаболизма (физиологической дифференцировке). Системы непро-

точных культур характеризуются в той или иной степени накоплением

отходов и непостоянством внешних условий.

Способы увеличения продолжительности жизни культур:

а) прерывистый – часть культуры заменяется равным объемом све-

жей среды;

б) постоянный – объем культуры постоянно увеличивается с низкой

скоростью, а небольшие порции клеток периодически удаляются;

в) перфузионный – постоянное поступление свежей среды в культуру

и одновременное удаление равного объема использованной бесклеточ-

ной среды.

Проточные культуры. Проточные культуры обеспечивают истин-

ные гомеостатические условия без изменения концентрации питательных

веществ и метаболитов, а также числа клеток. Это единственная система,

в которой все клетки гомогенны и сохраняют гомогенность в течение

длительно периода, что имеет очень важное значение в физиологических

исследованиях. Однако использование таких культур для получения кле-

точных продуктов невыгодно с экономической точки зрения. Системы

пригодны для суспензионных культур и монослойных культур на микро-

носителях