细胞工程技术(cell engineering)是细胞生物学与遗传学的交叉领域，主要利用细胞生物学的原理和方法，结合工程学的技术手段，按照人们预先的设计，有计划地改变或创造细胞遗传性的技术。包括体外大量培养和繁殖细胞，或获得细胞产品，或利用细胞体本身。 细胞转化是指细胞发生遗传性改变而导致细胞永生化的转变方式，由限定性细胞系转变成连续性传代细胞系，获得永生化。细胞转化实验是检测环境中“三致"(致突变、致畸、致癌)效应的常用手段之一。此外，在肿瘤学病因研究、模型建立以及抗肿瘤药物筛查等方面的研究也显示了很好的应用前景。 (一)细胞转化分类 细胞转化分为细胞白发转化和人工诱发转化两种方式。细胞自发转化是指体外培养的细胞在无任何诱变剂存在的条件下，细胞自发出现的转化现象。人工诱发转化是指体外培养的细胞，因化学、物理和生物等各种致癌因素的影响，而发生转化，转化周期大大缩短，转化率高。细胞自发转化的时间长且效率极低，需要大量的细胞，因此人工诱发转化的方法常被采用。 (二)人工诱发细胞转化 1．诱变剂种类很多，大致可分为物理、化学和病毒三种。物理因素，如放射线、温度、电磁波、药物等；化学因素．如甲基胆葸、甲基硝酸亚硝基胍类化合物(MNNG)、乙基甲磺酸(EMS)、甲基甲磺醌(MMS)、7．12一二甲基苯醌(DMBA)、12一O一十四烷酰佛波醇一13一醋酸酯(即佛波酯，12—0一Tetradecanoylphorhol-13一acetate，TPA)等；生麓因素，如毒素、猴病毒40(SV40)、EB病毒、逆转病毒等。 2．体外细胞转化的基本过程体外细胞转化的基本过程大体分3个阶段。 (1)诱发阶段：在诱发因素的直接作用下细胞DNA会发生损伤。但剂量过大、作用趟问过长会使细胞死亡导致失败。作用时间一般在6～24 h为宜。 (2)DNA损伤与修复阶段：细胞DNA发生损伤后，损伤可自我修复，这一过程需24~48h．修复过程中会发生错误，错误修复会引起DNA结构改变，且不可逆。这标志着细胞DNA发生了遗传性的改变。被处理的细胞群中，只有少数细胞的DNA损伤并发生错误修复进入转化阶段(大约5%)，这些细胞称为癌前细胞(precancerous cell)，均散在未受损伤的细胞中。 (3)转化灶的产生：随着细胞的继续培养，未受损伤的正常细胞由于接触抑制或停止运动，细胞分裂消失。但那些散在的癌前细胞因失去接触抑制，且繁殖速度变快，持续不断分裂增殖。由于癌前细胞局部堆积，呈多层排列，zui后形成明显可见的转化灶。转化灶进行克隆分离和纯化后，继续扩大培养即可形成稳定的传代细胞系，供进一步研究和应用。 3．转化细胞系的特征主要有：①体外容易培养和传代，克隆形成率高．成为*细胞系。②已获无限生长能力，但仍保持接触抑制而无致瘤性。③细胞本身无自发转化能力、动物致癌试验阴性。转化细胞系可分为一般转化和恶性转化两种。一般转化只是遗传特性、生长特性、生物学性状改变，但无致瘤性；恶性转化是细胞癌性变，有致瘤性， 4．体外转化实验用细胞用于体外转化实验的细胞主要分为两类：原代培养细胞和传代正常细胞。原代细胞包括动物细胞和人细胞。动物细胞包括叙利亚幼地鼠和金黄色地鼠胚胎纤维细胞或幼地鼠肾细胞；人源细胞取自胚胎、小儿包皮及成人纤维细胞和淋巴细胞。主要有人胚肺成纤维细胞和上皮细胞等。由于种属和组织学优势，支气管上皮细胞是目前应用于细胞转化实验及癌症机制研究的重要靶细胞。传代细胞系包括：C3H /10T1/2、3T3一Swiss albsho、：BALB／3T3、BHK2l、NIH／3T3一Swiss Mouse、Rat—1、PC-12、CHO细胞系及V79细胞系等。 |
