体外细胞共培养是取出活细胞、组织、器官或小个体，模拟体内生理条件，进行无菌体外培养，以维持其生存和生长。它是基础研究、药物研发和生物制药的重要途径之一。细胞共培养系统是将两种细胞(来自同一组织或不同组织)混合共培养，使同一细胞的形态和功能能够稳定表达并长期保持。

1、诱导细胞分化成另一个细胞

在细胞共培养体系中，辅助细胞可以诱导靶细胞分化为辅助细胞或其他类型的细胞。韩翠萍等人将骨髓间充质干细胞与肝细胞共培养。同时采用流式细胞术检测贴壁干细胞表面标志物，倒置相差显微镜观察共培养后细胞形态的变化，RT-PCR检测肝细胞表面抗原mRNA的表达。结果表明，随着共培养时间的延长，越来越多的干细胞由长梭形向类似肝细胞的多边形形态转化，细胞角蛋白19 mRNA和白蛋白mRNA开始表达，甲胎蛋白mRNA的表达下降。

2、诱导细胞分化

共培养体系中的辅助细胞增强了靶细胞的分化能力。李全秀等通过建立骨髓间充质干细胞与髓核细胞分层共培养模型，观察骨髓间充质干细胞对髓核细胞分化的影响。结果表明，共培养后两种物质在髓核中的表达显著增加。

3、维持细胞功能和活力

共培养系统中的辅助细胞可以维持靶细胞的基本功能。肝细胞实验主要用于疗效实验、毒性实验和生物人工肝的建立。在建立生物人工肝时，只要给予适当的刺激，肝细胞就能迅速增殖，最终成为肝组织，但在这一过程中最重要的是使生成的肝组织长期保持其功能。

4、细胞增殖调控

共培养系统中的辅助细胞可以调节靶细胞的生长状态。王东旭等将大鼠髓质间充质肝细胞和肝星状细胞共同培养一段时间后发现，大鼠髓质间充质肝细胞能显著抑制肝星状细胞的生长，阻止其由G0 / G1期向S期转化，下调周期蛋白 D1的表达，上调P27的表达。

5、促进早期胚胎的发育

共培养体系中的辅助细胞可以促进靶细胞的发育。胚胎共培养是指在培养液中加入一些辅助细胞，如输卵管上皮细胞、子宫肌膜细胞、卵丘细胞等，与胚胎一起培养，以更好地满足胚胎在不同细胞阶段的物质水分需求。采用共培养的方式培养胚胎，建立更类似于体内环境,细胞可以相互通信，支持彼此的生长和增殖，并极大地提高胚胎的体外发育率，以避免开发的早期胚胎。

6、增加代谢物产量

共培养体系中的辅助细胞可以提高靶细胞产生的代谢物。很长一段时间,使用植物细胞分离的方法多种次生代谢物吸引了太多的关注,因为它是不受限于环境、生态和气候条件下，扩散速度比简单的植物种植，更快和更容易调节次级代谢产物的合成。近年来，由于细胞共培养技术的发展，植物通过与不同种类的材料共培养得到了改善，特别是药用植物细胞的培养效率及其合成次生代谢物的能力已成为一项有前途的新技术。

目前，细胞共培养体系主要用于药效学研究，而毒理学方面的研究很少。随着莱德伯特（北京）生物科技有限公司 Beacon的推出，可以为您节省大量的筛选时间，大大降低了生产成本。Beacon单细胞光导系统这款设备可以在转染后细胞多样性和存活率最优时进行干预，轻松筛选数千个细胞，选择高表达细胞株，从而大大降低后续的生产成本。使共培养体细胞缩短实验次数、减少药物使用、识别药物优先毒性靶器官和药物代谢物非点状的作用，可以成为今后毒理学研究和发展的方向之一。

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