宋 鸿，韩云竹，蔡国徽

    (遵义医学院 微生物学教研室，贵州 遵义 563099)

    细胞是高等生物有机体一切生命活动的基本单位，个体发育过程中无数功能及形态各异的细胞形成了不同的组织和器官，这个复杂的过程不仅受遗传物质的调控，更离不开三维立体微环境中各种细胞因子、生长因子、细胞间及细胞与细胞外基质(extra- cellular matrix，ECM)间相互粘附等多种信号的调节。体外细胞培养技术就是在体外维持细胞、组织及器官生存及生长的一种技术。根据细胞培养对象，可采用不同的方法和技术。传统的细胞体外研究多采用单层细胞培养法，培养装置常为玻璃或塑料的二维平面。事实上，这种培养方法是无法模拟具有空间结构的ECM与细胞之间的相互作用，许多细胞从组织中分离并进行二维平面培养后，会逐渐平面化、异常分化并失去分化表型[1]。数十年来人们逐渐认识到，细胞外微环境中各种细胞因子、神经递质、细胞之间及细胞与ECM相互粘附等多种信号积极参与了调节细胞的生长、分化、增殖及凋亡等生命活动[2-4]。因此细胞培养技术经过不断的改进，经历了由二维到三维，由静止三维培养到动力三维培养的过程。现将细胞培养技术的发展、细胞培养支架材料以及细胞培养的影响因素进行综述。

    1 二维细胞培养

    1907年，Harrison用悬滴培养法培养蛙胚神经获得成功，创立了最早的动物细胞二维培养法，经过不断改进，发展到现代的培养瓶、培养皿培养。由于二维培养方法具有培养简单、易操作、费用低、可大批量应用等优点，因此已经成为了体外细胞培养的主要方法。然而，这种培养方式存在着许多缺点：首先，在体内组织细胞所处的局部微环境是三维立体的，它们的运动经常受到局部化学信号或分子梯度的影响，分子梯度对于细胞的分化、组织器官的形成、信号传导、神经信号传递及许多生物代谢过程起着重要的作用，但是在常规的体外二维培养方法中几乎是不可能建立这种的三维分子梯度的，因此二维培养不能够为组织细胞提供正常生长发育的环境条件，而生长环境对细胞基因表达及行为有着重要的影响。有研究发现，从小鼠体内得到的具有多药耐药性的肿瘤细胞[5]，在体外进行二维培养后，其多药耐药性会消失，而在三维培养条件下，会恢复其多药耐药性[6]。由此可见以单层细胞为模型，研究肿瘤对放化疗敏感性，所得到的结果与体内试验往往存在很大的差距[5,7]；其次，直接从机体中分离得到的原代细胞，在二维培养条件下它们的代谢及基因表达谱会发生不断地变化。虽然在组织和器官中ECM蛋白和细胞受体之间的相互作用是普遍存在的现象，但细胞结构决定了细胞活性 ......