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細胞系(cell line)指原代細胞培養物經*次傳代成功后所繁殖的細胞群體。 也指可長期連續傳代的培養細胞。
(由此便引申出了后來的有限細胞系(FiniteCellLine)、無限細胞系(InfiniteCellLine))，因此，細胞系狹義的是指可連續傳代的細胞(特定環境下口語和書面語都使用)，廣義是指可傳代的細胞。
細胞系是來自多細胞生物體的細胞群體，其通常不會無限增殖，但是由于突變，逃避了正常細胞的衰老,從而可以持續分裂的一種細胞的集合。
因此，細胞可以在體外長時間生長。細胞系是研究多細胞生物體的生物化學和細胞生物學的重要的工具，例如信號通路、腫瘤殺傷、細胞增殖、細胞周期、突變分析、基因表達、蛋白表達、細胞分化等等。此外，永生化的細胞系也已經在生物技術中得到應用，比如建立新來源、新突變的細胞系。
經過40-50次分裂的渡過第二次死亡危機的細胞，稱之為細胞系。如細胞系的生存期有限，則稱之為有限細胞系(FiniteCellLine)；已獲無限繁殖能力的細胞系，稱連續或無限細胞系(InfiniteCellLine)。無限細胞系大多已發生異倍化，具異倍體核型，可能成為惡性細胞，因此本質上已是發生轉化的細胞系。無限細胞系有永生性(不死性)，但仍保留接觸抑制和無異體接種致死；有的有永生性，異體接種有致瘤性，說明已惡性化。由某一細胞系分離出來的、在性狀上與原細胞系不同的細胞系，稱亞系(Subline)。
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