Влияние окружающей среды на культуру клеток

Достоверность и приемлемость использования культивируемых клеток в качестве модели для исследования физиологических функций in vivo постоянно критикуется. Часто клетки в культуре не проявляют того фенотипа, который они имеют in vivo, поскольку их микроокружение изменено. В результате недостатка клеточной гетерогенности и трехмерной архитектуры тканей, характерной для клеток in vivo, в культуре редуцированы межклеточные и клеточно-матриксные взаимодействия. Отсутствуют многие гормональные и питательные стимулы. Все это создает то окружение, которое в большей степени благоприятно для распространения, миграции и пролиферации неспециализированных клеток-предшественников, чем для проявления функциональных свойств дифференцированных клеток.

Влияние окружения на культуру осуществляется по четырем направлениям:

  • природа субстрата, на котором или в котором происходит рост культуры, — плотная, такая как пластик или иная жесткая структура, полужидкая, например гель (коллаген или агар), или жидкая, как в случае суспензионной культуры;
  • степень контакта с другими клетками;
  • физико-химический и физиологический состав среды;
  • состав газовой фазы
  • температура инкубации.

Обеспечение соответствующего окружения, включая адгезию к субстрату, концентрация питательных веществ, гормонов или факторов роста, а также межклеточное взаимодействие являются основополагающими условиями проявления специализированных функций клеток.