* 細胞間相互作用の喪失： 体内では、細胞は常に互いに、そして周囲と相互作用しています。この相互作用の複雑なネットワークは、細胞の成長、分化、機能を調節するのに役立ちます。細胞がin vitroで成長すると、これらの相互作用の多くを失い、行動の変化につながる可能性があります。
* 3次元環境の欠如： 体内では、細胞は細胞の成長と分化のための物理的なサポートと手がかりを提供する3次元環境に住んでいます。細胞をin vitroで成長させると、通常、平らな表面で成長し、形状と機能を変える可能性があります。
* 免疫系の欠如： 免疫系は、健康を維持し、病気を予防する上で重要な役割を果たします。細胞がin vitroで成長した場合、それらは免疫系にさらされていないため、異常な細胞の成長につながる可能性があります。
これらの課題にもかかわらず、細胞培養は人間の健康と病気を研究するための貴重なツールのままです。培養条件を慎重に制御することにより、研究者はこれらの要因の影響を最小限に抑え、疾患の分子メカニズムに関する重要な洞察を得ることができます。
ラボで育てられた細胞が人体の細胞とどのように異なるかの特定の例をいくつか紹介します。
* 癌細胞： in vitroで成長した癌細胞は、しばしば体内の癌細胞とは異なって行動します。たとえば、in vitroで成長した癌細胞は、体内の癌細胞よりも化学療法薬に対してより敏感な場合があります。これは、in vitroでの癌細胞が体内の癌細胞と同じ微小環境にさらされていないためです。これには、化学療法薬から細胞を保護する因子を含めることができます。
* 幹細胞： in vitroで成長した幹細胞は、さまざまな異なる細胞タイプに区別できます。しかし、in vitroでの幹細胞の分化は、体内の幹細胞の分化と常に同じではありません。これは、体内の幹細胞の微小環境が分化プロセスを導く手がかりを提供するためです。
* ニューロン： in vitroで成長したニューロンは、他のニューロンとの接続を形成し、電気信号を送信できます。ただし、in vitroでニューロンによって形成される接続は、脳内のニューロンによって形成されたつながりと常に同じではありません。これは、脳内のニューロンの微小環境が、これらの接続の形成を導く手がかりを提供するためです。
細胞培養を使用して人間の健康と病気を研究する際には、細胞培養の限界に注意することが重要です。 in vitroで成長した細胞と人体の細胞間の違いを理解することにより、研究者はこれらの違いの効果を最小限に抑え、より正確な結果を得る実験を設計できます。
