体外培养细胞的增殖特征
培养物可以从组织块培养的迁移细胞中获得，也可以通过酶消化或机械方法分散组织获得。无论采用何种方法获取细胞，原始培养都是一系列细胞选择过程的第一步，其最终结果是产生相对均匀的细胞系。从组织块培养中迁移细胞的能力是选择的条件之一； 对于分散的细胞，只有那些在离散后粘附在培养器底部的细胞， 只有悬浮时能存活的细胞才能成为原代培养的基础。
如果原始培养可以持续几个小时，则需要进一步的选择。其中，增殖细胞的数量逐渐增加；有些细胞存活，但没有增加；有些细胞在特定的培养条件下存活。因此，在培养过程中，各种类型细胞的相对比例会发生变化，如果是单层培养物，这种变化将持续到支撑物完全覆盖。
细胞聚合后（可用的生长空间被占用，细胞密切接触），对生长密度限制敏感的细胞停止分裂，对生长密度抑制不敏感的转化细胞继续生长，形成生长优势。因此，保持低细胞密度（如频繁的代际培养）有助于维持培养物的正常表面，如小鼠进入纤维细胞。
第一次传代培养后，原代培养物被称为细胞系，可以多次增殖和传代。在细胞的每一次连续传代培养中，群体中能快速增殖的细胞会逐渐占主导地位，而不能慢慢增殖的细胞会越来越少，这在第一次传代后是最明显的。增殖能力的差异和胰蛋白酶消化和代际操作损伤耐受性的差异共同决定了每个细胞在群体中的生长优势。
一些细胞系可以形成连续的细胞系。细胞系的持续生长能力反映了细胞系的遗传变异和选择。遗传变异涉及遗传变异p53 基因缺失和突变。正常p53 如果DNA，基因可以阻止细胞周期的进程 如果突变或端粒酶表达，细胞将获得持续生长的能力。在培养过程中，人类成纤维细胞始终保持其整体性，不会转化为连续细胞系。体外培养的小鼠成纤维细胞和一些人类或动物肿瘤细胞， 通常很难保持其染色体的整体性，并经常产生连续的细胞系统。许多人类连续细胞系的共性是亚四倍体的染色体数量。这种由培养引起的连续细胞系变化称为体外转化，可以自发形成或由化学物质和病毒引起。永生化是指细胞获得无限增殖的永久生存能力，转化代表生长特征的变化，如壁依赖性丧失、接触抑制和生长密度抑制的丧失，但这并不意味着它必须与肿瘤的发生有关。连续细胞系通常是非整倍体，其染色体数一般介于两倍体和四倍体之间。在培养的细胞组中，通常有相当多的染色体数量和组成变异（异倍体）。目前尚不清楚这种连续细胞系统是从组织块向外生长的少量细胞还是由一个或多个细胞转化而成。
许多正常细胞不能产生连续细胞系。最经典的例子是人的成纤维细胞。染色体的整体性在培养过程中始终保持在危机时期（ 一般在50 代左右)停止分裂，停止分裂后再存活18 个月以上。人的神经胶质细胞和鸡的成纤维细胞也有类似的特征。另一方面，随着培训技术的不断提高， 表皮细胞的生命极限在不断延长， 并能表现出持续的生长能力。
就单个细胞而言，其增殖是通过周期性分裂实现的。细胞分裂的周期可分为4 个时期。M 期为有丝分裂期，染色质浓缩成染色体，形成染色体2 条染色单体分开，进入2 在子细胞中。G1期是2 细胞要么进入下一个细胞分裂周期，要么可逆地退出细胞周期，进入静止期G0。G1有多个控制点可以控制细胞周期的过程，决定细胞重新进入细胞周期或退出细胞周期进行分化。然后是S 期，即DNA 合成期， DNA 在此期间复制。S 期之后是G2是细胞分裂前的准备阶段，G2也有控制点可以控制DNA 在细胞周期中保证DNA的完整性 如果DNA完成修复， 如果不能修复，细胞就会凋亡。细胞凋亡是一个可以去除群体中异常和受损细胞的控制生理过程。
就细胞群而言，培养细胞的增殖通常分为3 个时相。
延迟期(The Lag Phase) ：这一时期是指细胞数在传代和再接种后没有增加的一段时间。在此期间，细胞适应新的环境。它们应补充胰蛋白酶消化过程中失去的细胞表面蛋白和细胞外基质。细胞应附着在培养器皿的表面，然后扩散。细胞骨架将在铺展过程中重新出现。此外，DNA等酶的数量 聚合酶也在增加。然后开始DNA 结构蛋白质的合成。一些特殊的细胞产物可能会消失。
对数期(the log phase) ：延迟期结束后，细胞数呈指数增加期， 到达汇合后，井1 个或2 直到群体倍增。对数期的长度取决于接种密度、细胞生长速度和抑制细胞增殖的生长密度。在此期间，生长分数很高(通常是90%)～100% ），细胞处于最旺盛的增殖状态。这是取样的最佳时机，因为细胞群最均匀，活性最高。但此时阶段的细胞随机处于细胞周期，因此出于某种需要，往往需要同步处理。
平台期(the plateau phase) ：这一时期连接到对数期末，细胞成为汇合状态，即可供生长的表面被细胞占据，与周围细胞相互接触。在某些情况下，细胞的生长率下降， 当1 个或2 在个体倍增后，细胞增殖几乎完全停止。到目前为止，细胞培养已经进入平台期(或静止期)， stationary phase),生长分数为0%~10% ，细胞运动减少；一些成纤维细胞沿一定方向排列，形成典型的平行排列。它们能占据的基质表面积减少，与培养液的接触也减少。然而，与结构蛋白相比，一些特殊蛋白质的合成增加，细胞表面的电荷也可能发生变化。
细胞的运动和生长因汇合或相互接触而停止，称为接触抑制(contact inhibition)。此后，人们意识到，正常细胞的生长停止不仅是由于接触，还可能与细胞铺展减少和营养不足有关，特别是培养液中的生长因子不足有关。因此，人们使用“密度限制”(density limitation) 描述这一性质，而不是接触抑制。
正常单层上皮和内皮细胞的培养在达到汇合后停止生长并保持为单层。然而，对于大多数培养物来说，只要定期更换培养液，即使它们结合，也会继续增殖（尽管生长率很低），从而形成细胞的多层生长。虽然人类胚胎肺和成人皮肤成纤维细胞会表现出运动的接触抑制，但只要有最合适的条件继续增殖，它们在细胞层之间的胶原蛋白就可以叠加到6 层或更多层。然而，这些成纤维细胞仍然保持着有序的平行列阵。正因为如此，严格来说，“平台期”和“静止期”的提法并不十分准确，使用时要谨慎。
通常， 与相应的正常细胞相比，自发转化或诱导病毒或化学致癌物转化的细胞可以达到较高的细胞密度，通常伴随着较高的生长分数和细胞增殖密度的限制性丧失。这些培养物的平台期是细胞增殖和细胞损失之间的平衡。它们通常是非依赖性的，也就是说，它们可以很容易地在悬浮条件下生长。
