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什么是細胞分化，首先來段名詞解釋，細胞分化的概念：在個體發育中，由一個或一種細胞增殖產生的后代，在形態結構和生理功能上發生穩定性的差異的過程稱為細胞分化(cellulardifferentiation）。細胞分化是一種持久性的變化，細胞分化不僅發生在胚胎發育中，而是在一生都進行著，以補充衰老和死亡的細胞．如：多能造血干細胞分化為不同血細胞的細胞分化過程。一般來說，分化了的細胞將一直保持分化后的狀態，直到死亡。

細胞分化實例

PC-12大鼠腎上腺嗜鉻細胞瘤細胞，是從可移植的大鼠嗜鉻細胞瘤中建立的細胞系。主要用于神經發育、神經藥理學和神經毒理學等領域的研究。表達神經生長因子(NGF)受體。NGF可誘導產生神經表型，不合成腎上腺素。

PC-12細胞主要分為未分化、低分化、高分化三種類型，有典型分化鏡下圖狀態。

圖 1pc12未分化狀態

圖 2pc12低分化狀態

圖 3pc12高分化狀態

從PC12細胞未分化、低分化、高分化三種類型的鏡下圖可以看出來伴隨分化的嚴重細胞形態會發生較大的改變，從一開始的圓形到少量突觸再到高分化的嚴重絲狀觸角。這個是分化最明顯肉眼觀察得到的指征。

分化的本質

細胞分化是基因選擇性表達的結果。

不同的組織都是由特殊類型的細胞組成的。每種細胞類型不但外形迥然不同，所產生的蛋白質也大有差別。由于基因控制著蛋白質的產生，而對于每個生物的每個細胞來講應該含有一套完全相同的基因。那么為什么不同的組織會產生不同的蛋白質呢？

這是因為雖然每個生物的所有細胞都含有同樣的全套基因，但各個基因的表達有差別。當細胞開始分化時，不同細胞的不同基因會在不同時間內被激活，表達一段時間后，一批基因的活動可能停止而另一批基因還在繼續，從而產生了各自細胞特定的蛋白質，進而產生了不同的組織。因此，雖然所有的細胞都具有同樣的遺傳信息，但由于不同的基因在表達，才有不同的分化。當然哪些基因表達且何時表達，取決于基因的選擇性，細胞內的遺傳物質沒有變化。個體絕不是細胞的簡單堆疊，而在于細胞的分化。所以說，細胞分化是個體發育的細胞學基礎。

為什么體外細胞培養細胞分化能力減弱

細胞離體后，失去了神經體液的調節和細胞間的相互影響，生活在缺乏動態平衡的相對穩定環境中，日久天長，會出現分化現象減弱；形態功能趨于單一化或生存一定時間后衰退死亡；或發生轉化獲得不死性，變成可無限生長的連續細胞系或惡性細胞系的現象。因此，培養中的細胞可視為一種在特定的條件下的細胞群體，它們既保持著與體內細胞相同的基本結構和功能，也有一些不同于體內細胞的性狀。

體外培養的細胞分化能力并未完全喪失，只是環境的政變，細胞分化的表現和在體內不同。細胞是否表現分化關鍵在于是否存在使細胞分化的條件，如 Friend細胞（小鼠紅白血病細胞）在一定的因素作用下可以合成血紅蛋白，血管內皮細胞在類似基膜物質底物上培養時能長成血管狀結構，雜交瘤細胞能產生特異的單克隆抗體，這些均屬于細胞分化行為。

發生細胞分化應該如何處理

細胞分化具有以下特點：

1、持久性：細胞分化貫穿于生物體整個生命進程中，在胚胎時期達到最大限度。  

2、穩定性：通常來說，分化了的細胞將一直保持分化后的狀態，直至死亡。  

3、普遍性：是生物界普遍存在的生命現象，是生物個體發育的基礎。

4、不可逆性：細胞只能從全能干細胞最終走向高度分化的體細胞，不能反向進行（即全能性逐漸減小）。

所以在細胞培養中我們只能依靠預防分化的措施避免分化的產生：

1、控制細胞密度，凍存時密度在1*10⁶左右，培養時根據不同細胞的生長習慣，細胞密度不能過高或者過低。

2、控制消化時間，細胞一般對胰酶比較敏感，貼壁細胞在消化時需要注意使用的胰酶品牌、胰酶量、消化時間等細節。

3、更換優質培養體系，營養成分改變或者營養成分過低可能會引起細胞分化產生。

4、控制培養時間，細胞長時間在一個空間生長不增殖也會導致分化產生，需要定期觀察，做換液重鋪操作。或者增加營養成分促進細胞增值。