永生细胞系
连续永生细胞系由单细胞类型组成，可以在培养物中连续繁殖，用于有限数量的细胞分裂（大约30个）或无限繁殖。有限生命的细胞系通常是二倍体，并保持一定程度的分化。这种细胞系在大约30个分裂周期后衰老的事实，意味着必须建立一个原种库和工作库系统，以便长时间维持这种细胞系。
可以无限繁殖的连续永生细胞系通常具有这种能力，因为它们已经转化为肿瘤细胞。肿瘤细胞系通常源自实际的临床肿瘤，但也可以使用病毒性致癌基因或通过化学处理诱导转化。转化后的细胞系具有几乎无限可用性的优点，但缺点是只保留了很少的原始体内特征。
原代细胞系
原代细胞系直接来源于切除的组织和培养物，作为外植体培养物，或后续通过酶消化解离成单细胞悬浮液。这种培养物最初是异质的，但后来以成纤维细胞为主。原代培养物的制备是劳动密集型的，并且它们仅在有限的时间内可以在体外维持。在它们相对有限的寿命期间，原代细胞通常保留体内细胞的许多分化特征。重要说明：定义所说的原代培养物尚未传代，一旦传代它们就会成为细胞系，而不再是原代细胞。
干细胞系
最近，由于其无限的生长特性和可塑性，干细胞系已成为研究中流行的细胞模型。这些细胞具有独特的自我更新能力或响应体内相关信号而分化为各种细胞的能力。这些特性为干细胞提供了独特的组织修复、置换和再生能力。
细胞形态类型
就生长模式而言，细胞培养物有两种形式：在悬浮液中生长（作为单细胞或小的游离浮游团块），或者以附着于组织培养瓶壁上的单层形式生长。细胞系表现的形式反映了其来源的组织。例如，来源于血液（白血病、淋巴瘤）的细胞系倾向于在悬浮液中生长，而来源于实体组织（肺、肾脏）的细胞倾向于单层生长。粘附生长的细胞系可分类为1）内皮细胞（例如BAE-1），2）上皮细胞（例如HeLa），3）神经元（例如SH-SY5Y）或4）成纤维细胞（例如MRC-5）。
图 1.粘附细胞类型举例。根据总体形态可将细胞分为4种不同的细胞类型：1）上皮2）内皮3）神经元或4）成纤维细胞。
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细胞生长阶段
在开始任何实验之前，了解并记录所用细胞系的生长特性非常重要，包括细胞活力和增殖速率。细胞生长的改变，可以表明细胞系内存在显著问题，如果未检测到，则可能对实验结果产生不利影响。
培养细胞的典型生长曲线显示出S形增殖模式。与正常细胞相关的生长阶段定义为：
- 滞后阶段 — 在这个阶段，细胞不会分裂。在此期间，细胞适应培养条件，并且该阶段的长度将取决于传代培养时细胞系的生长期以及接种密度。
- 对数（Log）生长期 — 细胞活跃增殖，并且细胞密度呈指数增加。在该阶段，细胞群被认为是最有活力的，因此建议在该阶段评估细胞功能。每个细胞系在对数期将显示不同的细胞增殖动力学，因此它是确定群体倍增时间的最佳阶段。一般在对数后期细胞也可传代。传代细胞过晚会导致过度拥挤、凋亡和衰老。
- 平台（或停滞）阶段 — 由于细胞群汇合，细胞增殖减慢。在此阶段，处于活性细胞周期的细胞数量下降至0-10％，并且细胞最易受损伤。
- 衰退阶段 — 细胞死亡在这个阶段占主导地位，并且活细胞数量减少。细胞死亡不是由于营养的减少，而是细胞周期的自然进程。
细胞培养物的体外年龄
主要使用两个术语来定义细胞培养的年龄：（i）传代数-表示细胞系已传代的次数，（ii）群体倍增（pd）数-表示该细胞系经历的细胞世代数，即该细胞群已翻倍的次数。细胞培养物的体外年龄对于了解具有有限寿命的细胞系、或者连续培养中随时间变化的不稳定特征特别有用。
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