如果在培养皿里培养癌细胞,给其无限提供营养,且不限制它的生长范围,可以长多大面积?

丁巳又丁巳


想象中的答案是无限生长,无限大!

而事实上,即使强横如肿瘤,恐怕也没有任意胡为的能力。当然,这与实验条件的限制有关。比如,哪里有无限提供的营养啊?常见的培养皿,我们可以保证其中的单层细胞获得充足营养,如果肿瘤细胞增殖起来,不论是球形生长,还是不规则的膨胀,都会造成中心的乏氧状态,如果没有新生血管深入,也无法提供充足的营养,并排出代谢废物。

再就是生长面积,肿瘤细胞也不是一个一个单摆浮搁的,需要与临近细胞接触,传递细胞因子,也产生压迫和竞争。当肿瘤分裂超出了培养皿,超出了桌面,甚至超出了实验室房屋时,就无法保证实验条件了。而作为指数分裂来说,这个速度恐怕是超乎想象的快。当然,如果不断的切分成更多的培养皿就完全不同了,请参见后面的海拉细胞。

这也可以提示我们,肿瘤没有想象中那么强大,同样会受到各种限制。在人体内,更是不断的受到免疫系统的打击,空间有限,能量有限。我们都知道,肿瘤从开始恶变,到成长为病灶,都会经历多年,不断的变异,生长,坏死,潜伏,转移,竞争,在身体内因和外因的促成下,才有机会为祸人体。

记得上周我们与新加坡医生会诊的时候,曾经聊到,我们看到的每个病人确实是不幸的,但是,也要知道这些肿瘤都是从千万个恶变的细胞筛选存活下来的,其实,肿瘤真的发病,也是个很艰难的过程。经历过这些考验的肿瘤细胞都是很狡猾,很顽强的,所以治疗才会这么困难。

我们也有很多的机会去控制,消灭肿瘤,只要坚持定期体检,杜绝各种不良生活习惯,通过锻炼,乐观,和科学的方法强健体魄,一定可以战胜肿瘤 。

附:

海拉细胞,是一种人工培养、具有无限增殖能力的细胞,自诞生以来到2018年已经67年了。在医学界,海拉细胞被广泛应用于肿瘤研究、生物实验或者细胞培养,已经成为医学研究中非常重要的工具。这种细胞是现有来自人体的组织培养中最早的分离细胞,在世界各地的研究室继续培养,广泛应用于各种研究。它们在体外容易增殖形成上皮性的细胞排列。染色体数频率分布式为78—80,移植于人体皮下则形成肿瘤,在豚鼠的眼前房,大鼠的颊囊以及经X射线皮质酮处理的小鼠可作异种移植,由此可以认为仍保持着癌的性状。广泛被用作分析细胞营养要求、细胞增殖和各种细胞化学的研究材料。易从细胞群落作无性繁殖系分离,有各种变异系的报道。对脊髓灰质炎病毒、腺病毒等的病毒有敏感性,并显示有明显的细胞变性,在病毒研究方面的利用价值颇大。

海拉细胞

海瑞塔·拉克丝,一位出生于美国弗吉尼亚州种植烟草农户家的黑人女性,曾经生育了5个孩子。1951年1月,30岁的拉克丝发现自己的腹部出现了一个硬块,随即前往约翰·霍布金斯大学医院接受治疗。诊断结果显示,海拉患上了子宫颈癌。主治医生从拉克丝身上采集了癌组织标本,并交给了乔治·盖伊博士。盖伊博士为了能够在玻璃试管中培养出人类细胞,曾经从事过长达20多年的研究。在此之前,医学界已经实现了青蛙和老鼠的细胞培养,但是尚未有人成功地培养出人类细胞。人类的正常细胞,并不具备无限分裂的功能,一旦分裂过程中出现异常,就会自我死亡。通常情况下,人类细胞分裂大约56次后,就寿终正寝了,因此无法采用人工方法使其大量增殖。
令人不解的是,从拉克丝身上采集的细胞却没有死亡,出现了生长迹象,每隔24小时细胞数量就增加一倍。现代科学研究表明,这些细胞不死的原因,在于引发子宫颈癌的人类乳头瘤病毒(HPV)。人类乳头瘤病毒基因,能任意改变与正常细胞的寿命及分裂有关的“开关”,从而使得细胞能够“长生不死”,无限增殖。当时,盖伊凭直觉知道,这就是自己多年来寻找的“不死”细胞。为了防止其他科学家利用拉克丝,盖伊决定,取拉克丝姓和名的前两个字母,将这组细胞命名为 “海拉细胞”(HeLaCells)。盖伊博士本人,曾利用海拉细胞成功地使脊髓灰质炎细胞增殖。

虽然病人早已离去,但是她的细胞就这么无休无止的,为人类抗癌事业贡献着。

向勇于奉献的病人致敬!向不断探索的医生们致敬!


美中嘉和谈肿瘤


回答这个问题我们需要考虑以下几个方面:

癌细胞的类型,是贴壁培养类型还是悬浮培养类型的?

癌细胞的大小,诸如raw264.7这样的肿瘤细胞会比普通的肿瘤细胞(如癌细胞)要小很多。

癌细胞生长的速度,不同的癌细胞生长的速度不一样。

像人类一样,细胞的生长也需要营养需要空间。

悬浮细胞的生长面积大于贴壁细胞

在这里,我们考虑大小大致相同以及生长速度总体一致的肿瘤细胞。我们不妨拿贴壁细胞(Hela细胞)和悬浮细胞(Raji细胞)来阐述一下,以科学工作者经常使用的10cmx10cm的细胞培养皿来说,往往悬浮细胞能生长的时间和最终的数量会优于贴壁中肿瘤细胞。主要原因在于:


总的来说,贴壁细胞主要是单层或向四周横向扩散生长的,如果细胞培养皿有限,癌细胞最终会长满到对应的面积,即使无限补充营养,最终细胞也会因为彼此之间的接触抑制以及一些死亡细胞释放的促进细胞死亡的死亡信号因子而逐渐死亡。

然而,悬浮细胞一般是悬浮在培养皿上方,然后在整个培养皿上空之间向四周扩散分裂生长,但是细胞抱成一团生长到后期也会逐渐散开。理论上,如果不散开的话总体面积应当大于贴壁细胞。此外培养皿的立体空间也是有限的,最终会无法满足细胞的生长空间需求。

细胞大小、生长速度影响细胞数量

我们知道不同大小的肿瘤细胞和生长速度不一样的肿瘤细胞在一定时间里其分裂增殖的数量是不一样的。假设所提供的细胞培养皿数量足够大,试想生长速度慢的在到达一定数量时候其分裂次数应当是远多于生长速度快的,这就代表其基因产生的突变要多于前者。往往在实际的情况下,当我们在体外培养的肿瘤细胞超过两个月便会变得不太正常,这种不正常或是形态或是生长速度的异常改变,这种不正常最终会导致细胞的生长面积。


生命科学视界


我想骂人,说到无限增殖,你们居然想到的第一个是海拉细胞,好,我忍了,但是你们居然不知道中国太岁?中国太岁千奇百怪,基本上都符合细胞增殖这样的特性,我只想说,你们中国要是能出人才才有鬼


工作就是难找


癌细胞的特点就是无限增殖。例如当年的海拉细胞,到现在一百多年了,还在全世界各生物研究所不断分裂增殖。


生物学鲁老师


目前成功体外大量培养长期存活的人类肿瘤细胞就只有海拉细胞,一个五十年代的患者体内的癌细胞后代,

其余一般都很难离开人体后长期存活并繁殖。


雨闻空夜


癌细胞:该吃吃,该喝喝,啥事不往心里搁。


泰然自若53


不会无限大的,肿瘤组织自身的血管承担不了它对养分的需求,所以很多大块的肿瘤组织切开后会发现,里面已经坏死了。


陈理64302422


纯属猜测啊——癌细胞应该有寄生性,也就是说没有正常组织癌细胞无法自我形成代谢系统这阻碍了它无限生长。/同时,任何细胞应该有临界值,比如厚度面积等。

最后——不停的生长不停的死亡。直到再次变异


墨印2


即使每天换液,长满整个培养皿之后大部分肿瘤细胞都会有接触抑制,即使是间叶源性肉瘤也只会叠在一起形成膜状结构,从培养皿上脱落下来成为半悬浮细胞。


缓步动物门


海拉细胞现在还在全世界的实验室里面生长着呢