什么是細胞分化，首先來段名詞解釋，細胞分化的概念：在個體發(fā)育中，由一個或一種細胞增殖產生的后代，在形態(tài)結構和生理功能上發(fā)生穩(wěn)定性的差異的過程稱為細胞分化(cellulardifferentiation）。細胞分化是一種持久性的變化，細胞分化不僅發(fā)生在胚胎發(fā)育中，而是在一生都進行著，以補充衰老和死亡的細胞．如：多能造血干細胞分化為不同血細胞的細胞分化過程。一般來說，分化了的細胞將一直保持分化后的狀態(tài)，直到死亡。
細胞分化實例
PC-12大鼠腎上腺嗜鉻細胞瘤細胞，是從可移植的大鼠嗜鉻細胞瘤中建立的細胞系。主要用于神經發(fā)育、神經藥理學和神經毒理學等領域的研究。表達神經生長因子(NGF)受體。NGF可誘導產生神經表型，不合成腎上腺素。
PC-12細胞主要分為未分化、低分化、高分化三種類型，有典型分化鏡下圖狀態(tài)。
圖 1pc12未分化狀態(tài)
圖 2pc12低分化狀態(tài)
圖 3pc12高分化狀態(tài)
從PC12細胞未分化、低分化、高分化三種類型的鏡下圖可以看出來伴隨分化的嚴重細胞形態(tài)會發(fā)生較大的改變，從一開始的圓形到少量突觸再到高分化的嚴重絲狀觸角。這個是分化最明顯肉眼觀察得到的指征。
分化的本質
細胞分化是基因選擇性表達的結果。
不同的組織都是由特殊類型的細胞組成的。每種細胞類型不但外形迥然不同，所產生的蛋白質也大有差別。由于基因控制著蛋白質的產生，而對于每個生物的每個細胞來講應該含有一套完全相同的基因。那么為什么不同的組織會產生不同的蛋白質呢？
這是因為雖然每個生物的所有細胞都含有同樣的全套基因，但各個基因的表達有差別。當細胞開始分化時，不同細胞的不同基因會在不同時間內被激活，表達一段時間后，一批基因的活動可能停止而另一批基因還在繼續(xù)，從而產生了各自細胞特定的蛋白質，進而產生了不同的組織。因此，雖然所有的細胞都具有同樣的遺傳信息，但由于不同的基因在表達，才有不同的分化。當然哪些基因表達且何時表達，取決于基因的選擇性，細胞內的遺傳物質沒有變化。個體絕不是細胞的簡單堆疊，而在于細胞的分化。所以說，細胞分化是個體發(fā)育的細胞學基礎。
為什么體外細胞培養(yǎng)細胞分化能力減弱
細胞離體后，失去了神經體液的調節(jié)和細胞間的相互影響，生活在缺乏動態(tài)平衡的相對穩(wěn)定環(huán)境中，日久天長，會出現(xiàn)分化現(xiàn)象減弱；形態(tài)功能趨于單一化或生存一定時間后衰退死亡；或發(fā)生轉化獲得不死性，變成可無限生長的連續(xù)細胞系或惡性細胞系的現(xiàn)象。因此，培養(yǎng)中的細胞可視為一種在特定的條件下的細胞群體，它們既保持著與體內細胞相同的基本結構和功能，也有一些不同于體內細胞的性狀。
體外培養(yǎng)的細胞分化能力并未完全喪失，只是環(huán)境的政變，細胞分化的表現(xiàn)和在體內不同。細胞是否表現(xiàn)分化關鍵在于是否存在使細胞分化的條件，如 Friend細胞（小鼠紅白血病細胞）在一定的因素作用下可以合成血紅蛋白，血管內皮細胞在類似基膜物質底物上培養(yǎng)時能長成血管狀結構，雜交瘤細胞能產生特異的單克隆抗體，這些均屬于細胞分化行為。
發(fā)生細胞分化應該如何處理
細胞分化具有以下特點：
1、持久性：細胞分化貫穿于生物體整個生命進程中，在胚胎時期達到最大限度。
2、穩(wěn)定性：通常來說，分化了的細胞將一直保持分化后的狀態(tài)，直至死亡。
3、普遍性：是生物界普遍存在的生命現(xiàn)象，是生物個體發(fā)育的基礎。
4、不可逆性：細胞只能從全能干細胞最終走向高度分化的體細胞，不能反向進行（即全能性逐漸減小）。
所以在細胞培養(yǎng)中我們只能依靠預防分化的措施避免分化的產生：
1、控制細胞密度，凍存時密度在1*106左右，培養(yǎng)時根據不同細胞的生長習慣，細胞密度不能過高或者過低。
2、控制消化時間，細胞一般對胰酶比較敏感，貼壁細胞在消化時需要注意使用的胰酶品牌、胰酶量、消化時間等細節(jié)。
3、更換優(yōu)質培養(yǎng)體系，營養(yǎng)成分改變或者營養(yǎng)成分過低可能會引起細胞分化產生。
4、控制培養(yǎng)時間，細胞長時間在一個空間生長不增殖也會導致分化產生，需要定期觀察，做換液重鋪操作。或者增加營養(yǎng)成分促進細胞增值。