《柳叶刀》杂志发表的一项研究表明，生物学和医学研究中使用的细胞培养物可能无法忠实地模仿真实组织基因组生物学．
研究发现，实验室培养的细胞在适应新环境的三天内就会经历细胞状态的改变。对包括癌症在内的人类疾病的研究依赖于使用通常已经培养了几十年的细胞培养物。因此，这些发现可能会影响过去研究的解释，并为未来改善细胞培养提供重要线索。
科学家通常使用模型来研究人类生物学的基础知识。最常见的模型系统是培养细胞，从人体中提取细胞，在实验室的塑料培养皿中培养细胞。尽管是现代研究的关键，但人们早就知道，实验室中的细胞与体内细胞的行为不同，这影响了对疾病的理解和药物的开发。
英国爱丁堡大学MRC人类遗传学部门和瑞典Linköping大学的研究人员揭示了细胞在实验室中生长时改变身份的速度。他们发现，细胞在实验室培养皿中生长一周后就能适应细胞培养系统。该分析为这些细胞如何忠实地模拟真实组织以及如何改进人类疾病模型提供了新的见解。
来自英国爱丁堡大学MRC人类遗传学研究中心的研究作者理查德·米汉说:“我们对这些变化的速度和传播范围感到惊讶。许多用于研究的培养细胞已经培养了几十年，因此可能与它们应该建模的细胞具有非常不同的特性。我们的研究结果表明，我们必须对以前一些实验的解释保持谨慎，我们的数据加强了一个日益增长的认识，即人类疾病的细胞系模型，特别是癌症，可能是体内生物学许多方面的糟糕替代品。”
研究人员将从雄性和雌性胚胎中提取的小鼠细胞的DNA与在塑料培养皿中培养的细胞进行了比较。他们发现了一些指标，表明培养的细胞在适应细胞培养环境时发生了细胞状态的改变，包括男性和女性培养细胞之间的性别差异减少。
培养的小鼠细胞经历了“表观基因组”的快速重编程，这是一层标记基因组以控制基因表达的化学修饰。这是通过一个表观遗传标记，5-羟甲基胞嘧啶(5hmC)，在整个基因组的三天内几乎完全丧失来表明的。
他们在一个不相关的组织中也发现了类似的结果。使用在免疫系统中起作用的小鼠CD4+ t细胞，他们发现在培养三天后，5hmC水平减少了近五倍。
此外，研究人员还发现，培养细胞的基因表达发生了广泛的变化，影响了7200多个基因。其中一些基因与细胞粘附有关，可能反映了对二维塑料表面生长的适应，而其他基因则参与了各种表观遗传过程。
研究人员继续表明，在培养基中添加维生素C可以防止其中一些变化。这表明，通过改进培养技术，研究人员可能能够更准确地将培养皿中生长的细胞与直接从组织中提取的细胞相匹配。这些改进将使研究人员更有信心，他们在实验室中观察到的准确反映了体内正在发生的事情。
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编者说明:
1.研究文章
哺乳动物培养系统中表观遗传和转录谱的快速重编程
科尔姆·E·内斯特、拉斐尔·奥塔维亚诺、戴安娜·莱因哈特、黑兹尔·A·克鲁克斯、海蒂·K·姆约森、罗安妮·C·麦克弗森、安东尼奥·伦蒂尼、约翰·P·汤姆森、唐查·S·杜尼坎、莎莉·潘宁斯、斯蒂芬·M·安德顿、迈克尔·本森和理查德·R·米汉
基因组生物学2015
DOI: 10.1186 / s13059 - 014 - 0576 - y
研究文章可在此查阅:http://genomebiology.com/2015/16/1/11/abstract
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