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    原代細(xì)胞的培養(yǎng)與建系

    發(fā)布時(shí)間: 2021-07-07  點(diǎn)擊次數(shù): 1502次
    原代細(xì)胞的培養(yǎng)與建系
    凡是來源于胚胎、組織器官及外周血,經(jīng)特殊分離方法制備而來的原初培養(yǎng)的細(xì)胞稱之為原代細(xì)胞。細(xì)胞的純化或細(xì)胞克隆技術(shù)是細(xì)胞培養(yǎng)工作的基礎(chǔ)。
    原代細(xì)胞的取材
    人和動(dòng)物細(xì)胞的取材是原代細(xì)胞培養(yǎng)成功的首要條件,直接影響細(xì)胞的體外培養(yǎng)。
    一、取材的基本要求
    .1.取材要注意新鮮和保鮮
    .2.應(yīng)嚴(yán)格無菌
    .3.防止機(jī)械損傷
    .4.去除無用組織和避免干燥
    .5.應(yīng)注意組織類型、分化程度、年齡等
    .6.作好記錄
    二、各類組織的取材技術(shù)
    皮膚和粘膜的取材
    內(nèi)臟和實(shí)體瘤的取材
    血液細(xì)胞的取材
    骨髓、羊水、胸/腹水細(xì)胞取材
    動(dòng)物組織取材
    人胚體組織取材
    雞(鴨)鳥類胚胎組織取材雞(鴨)鳥類胚胎組織取材
    皮膚和粘膜的取材
    主要取自于手術(shù)過程中的皮片,方法似外科取斷層皮片手術(shù)操作,但面積一般 2~4 平方厘米。
    內(nèi)臟和實(shí)體瘤的取材
    內(nèi)臟除消化道外基本是無菌的,但取材時(shí)要明確和熟悉所需組織的類型和部位,實(shí)體瘤取材時(shí)要取腫瘤細(xì)胞豐富的區(qū)域,要避開破潰、壞死液化部分,以防污染,盡量去除混雜的結(jié)締織。
    血液細(xì)胞的取材
    血細(xì)胞、淋巴細(xì)胞的取材,一般多抽取靜脈外周血,或從淋巴組織中(如脾、扁桃體、胸腺、
    淋巴結(jié)等)分離細(xì)胞,取材時(shí)應(yīng)注意抗凝。
    骨髓、羊水、胸/腹水細(xì)胞取材
    嚴(yán)格無菌,注意抗凝,還要盡快分離培養(yǎng),離心后,用無鈣、鎂 PBS 洗兩次,再用培養(yǎng)液洗一次后即可培養(yǎng),不宜低溫存放。
    動(dòng)物組織取材
    1、鼠胚組織取材
    首先用引頸或氣管窒息致死法處死孕期合適的動(dòng)物,然后將其整個(gè)浸泡在含有 75%酒精的燒杯中,5 分鐘后(注意時(shí)間不能太長(zhǎng),以避免酒精從口或其他通道進(jìn)入體內(nèi),影響組織活力),取出動(dòng)物,在消毒過的木板上可用無菌的圖釘或大頭針固定四肢,切開皮膚,用無菌操作法解剖取胚或用無菌止血鉗挾起皮膚、用無菌眼科剪沿軀干中部環(huán)形剪開皮膚,用止血鉗分別挾住兩側(cè)皮膚拉向頭尾,把動(dòng)物反包,暴露軀干,然后再固定,更換無菌解剖器材,采用無菌操作法解剖取出胚胎。
    2、幼鼠胚腎(或肺)取材
    幼鼠采用上述方法處死消毒后,腹部朝上固定在木板上,先切開游離毛皮并拉開至兩側(cè):然后采用無菌法打開胸腔取肺,或背部朝上固定在木板上,先將背部毛皮切開游離并拉向兩側(cè),然后采用無菌法從背部打開腹腔取腎。
    人胚體組織取材
    取材方法與鼠類相同
    雞(鴨)鳥類胚胎組織取材步驟
    (1)取孵化至適當(dāng)胚齡(9~12 天)的胚蛋,用照蛋燈在暗處燈檢,若有豐富血管、胚體有運(yùn)動(dòng)的胚蛋,說明胚體發(fā)育良好,并用有色筆劃出氣室和胚體位置。
    (2)將胚蛋置于蛋架上,先用溫水清洗蛋殼,再用 75%酒精棉球擦干;
    (3)經(jīng)碘酒、75%酒精消毒后,在無菌條件下采用無菌法用剪刀或中號(hào)鑷子打開氣室,沿氣室邊緣去除蛋殼;
    (4)用眼科鑷撕去殼膜,暴露出雞胚;
    (5)用彎頭鑷輕挑起胚頭,取出胚胎,放入無菌平皿中,解剖取材。
    原代細(xì)胞的分離和制作
    人或動(dòng)物體內(nèi)(或胚胎組織)由于多種細(xì)胞結(jié)合緊密,不利于各個(gè)細(xì)胞在體外培養(yǎng)中生長(zhǎng)繁
    殖,必須將現(xiàn)有的組織塊充分散開,使細(xì)胞解離出來。
    一、懸浮細(xì)胞的分離方法
    組織材料若來自血液、羊水、胸水或腹水的懸液材料,用簡(jiǎn)單的方法是采用 1000r/min 的低速離心 10 分鐘。經(jīng)離心后由于各種細(xì)胞的比重不同可在分層液中形成不同層,這樣可根據(jù)需要收獲目的細(xì)胞。
    二、實(shí)體組織材料的分離方法
    對(duì)于實(shí)體組織材料,由于細(xì)胞間結(jié)合緊密,為了使組織中的細(xì)胞充分分散,形成細(xì)胞懸液,可采用機(jī)械分散法(物理裂解)和消化分離法。
    (一)機(jī)械分散法
    方法:特點(diǎn):簡(jiǎn)便、快速,但對(duì)組織機(jī)械損傷大,而且細(xì)胞分散效果差,適用于處理纖維成分少
    的軟組織。
    (二)消化分離法
    組織消化法是把組織剪切成較小團(tuán)塊(或糊狀),應(yīng)用酶的生化作用和非酶的化學(xué)作用進(jìn)一步使細(xì)胞間的橋連結(jié)構(gòu)松動(dòng),使團(tuán)塊膨松,由塊狀變成絮狀,此時(shí)再采用機(jī)械法,用吸管吹打分散或電磁攪拌或在搖珠瓶中振蕩,使細(xì)胞團(tuán)塊得以較充分的分散,制成少量細(xì)胞群團(tuán)和大量單個(gè)細(xì)胞的細(xì)胞懸液,接種培養(yǎng)后,細(xì)胞容易貼壁生長(zhǎng)。
    1.酶消化分離法
    酶消化分離法常采用胰蛋白酶和膠原酶
    胰蛋白酶分散原理:胰蛋白酶是一種胰臟制品,對(duì)蛋白質(zhì)有水介作用,主要作用于賴氨酸或精氨酸相連接的肽鍵,使細(xì)胞間質(zhì)中的蛋白質(zhì)水介而使細(xì)胞分散開。
    影響胰蛋白酶作用的主要因素
    細(xì)胞類型.酶的活力.酶的濃度.溫度.pH .無機(jī)鹽離子.消化時(shí)間
    膠原酶(Collagenase)消化法
    膠原酶是一種從細(xì)菌中提取出來的酶,對(duì)膠原有很強(qiáng)的消化作用。適于消化纖維性組織、上皮組織以及癌組織,它對(duì)細(xì)胞間質(zhì)有較好的消化作用。
    2.非酶消化法(EDTA 消化法)
    EDTA 是一種非酶消化物,又稱螯合劑或 Versene,全名為乙烯二胺四乙酸。常用不含鈣、鎂離子的 PBS 配成 0.02%的工作液,對(duì)一些組織,尤其是上皮組織分散效果好,該化學(xué)物質(zhì)能與細(xì)胞上的鈣、鎂離子結(jié)合形成螯合物,利用結(jié)合后的機(jī)械力使細(xì)胞變圓而分散細(xì)胞或使貼壁細(xì)胞從瓶壁上脫離。
    3.消化分離法的操作步驟
    剪切.加液漂洗.消化.棄去消化液.漂洗.機(jī)械分散
    4.消化分離法的注意事項(xiàng)
    (1)組織塊必須漂洗 2-3 次以除去組織中的鈣、鎂離子和血清對(duì)胰蛋白酶和 EDTA 的抑制作用。
    (2)胰蛋白濃度不宜過高,作用時(shí)間不能太長(zhǎng),以避免毒性作用。
    (3)消化后組織不僅要盡量棄去消化液,以避免毒性產(chǎn)生,而且動(dòng)作要輕,以避免膨松的細(xì)胞隨漂洗而丟失。
    三、原代細(xì)胞的培養(yǎng)方法
    原代細(xì)胞的培養(yǎng)也叫初代培養(yǎng)是從供體取得組織細(xì)胞在體外進(jìn)行的初次培養(yǎng),是建立細(xì)胞系的第一步,是一項(xiàng)基本技術(shù)。原代細(xì)胞較為接近和最能反映體內(nèi)生長(zhǎng)特性,適宜用于藥物敏感性試驗(yàn)、細(xì)胞分化等實(shí)驗(yàn)研究。
    (一)組織塊培養(yǎng)法
    組織塊培養(yǎng)是常用、簡(jiǎn)便易行和成功率較高的原代培養(yǎng)方法。其基本方法是將剪成的小組織團(tuán)塊接種于培養(yǎng)瓶(或皿)中,瓶壁可預(yù)先涂以膠原薄層,以利于組織塊粘著于瓶壁,使周邊細(xì)胞能沿瓶壁向外生長(zhǎng)。
    (二)消化培養(yǎng)法
    (三)懸浮細(xì)胞培養(yǎng)法
    對(duì)于懸浮生長(zhǎng)的細(xì)胞,如白血病細(xì)胞、淋巴細(xì)胞、骨髓細(xì)胞、胸水和腹水中的癌細(xì)胞和免疫細(xì)胞無需消化,可采用低速離心分離,直接培養(yǎng),或經(jīng)淋巴細(xì)胞分層液分離后接種培養(yǎng)。
    (四)器官培養(yǎng)
    器官培養(yǎng)是指從供體取得器官或組織塊后,不進(jìn)行組織分離而直接在體外的特定環(huán)境條件下培養(yǎng),器官培養(yǎng)可保持器官組織的相對(duì)完整性,可用于重點(diǎn)觀察細(xì)胞間的聯(lián)系、排列情況和相互影響,以及局部環(huán)境的生物調(diào)節(jié)作用。
    原代和傳代細(xì)胞的培養(yǎng)和維持
    原代細(xì)胞的培養(yǎng)與維持
    原代細(xì)胞培養(yǎng)的初次傳代
    傳代細(xì)胞的傳代培養(yǎng)
    傳代細(xì)胞的建系和維持
    一、原代細(xì)胞的培養(yǎng)與維持
    (一)原代細(xì)胞培養(yǎng):
    1.靜置貼壁細(xì)胞(包括半貼壁細(xì)胞的培養(yǎng))培養(yǎng)
    2.懸浮細(xì)胞的培養(yǎng)
    靜置貼壁細(xì)胞(包括半貼壁細(xì)胞的培養(yǎng))培養(yǎng)要求
    細(xì)胞要通過充分漂洗,以盡量除去消化液的毒性;
    細(xì)胞接種時(shí)濃度要稍大一些,至少為 5×108 細(xì)胞/L;
    培養(yǎng)基可用 Eagle(MEM)或 DNEM 培養(yǎng);
    小牛血清濃度為 10%-80%;
    應(yīng)在 37℃5% CO2 的培養(yǎng)箱中培養(yǎng);
    在起始的 2 天中盡量減少振蕩,以防止剛貼壁的細(xì)胞發(fā)生脫落,漂?。?/div>
    待細(xì)胞基本貼壁伸展并逐漸形成網(wǎng)狀,應(yīng)將原代細(xì)胞換液;
    用骨髓或外周血中的懸浮細(xì)胞經(jīng)靜置培養(yǎng) 1 周時(shí),應(yīng)將細(xì)胞懸液經(jīng)低速離心后換液;
    懸浮細(xì)胞的培養(yǎng)要求原代培養(yǎng)時(shí)要盡量去除紅細(xì)胞;
    短期培養(yǎng),可在含 10%小牛血清的 RPMI1640 培養(yǎng)基中進(jìn)行;
    細(xì)胞濃度可在 5-8×109/L 范圍內(nèi),.進(jìn)行分瓶試驗(yàn);
    長(zhǎng)期培養(yǎng)時(shí),淋巴細(xì)胞中要加入生長(zhǎng)因子,白血病細(xì)胞中要加入少量的原患者血清,以利細(xì)
    胞生長(zhǎng);
    細(xì)胞換液一般每隔 3 天需半量換液一次;
    細(xì)胞傳代一般待細(xì)胞增殖加快、細(xì)胞密度較高時(shí)才能進(jìn)行;
    (二)原代細(xì)胞的維持
    貼壁細(xì)胞長(zhǎng)成網(wǎng)狀或基本單層時(shí),未達(dá)到飽和密度,需采取換液方式來更新營(yíng)養(yǎng)成分以滿足
    細(xì)胞繼續(xù)生長(zhǎng)繁殖的需要;
    換入等量*培養(yǎng)基或換成含 2%小牛血清的維持液;
    懸浮細(xì)胞細(xì)胞培養(yǎng)基中不僅會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)化而且會(huì)發(fā)生分裂繁殖,此時(shí)培養(yǎng)基中的營(yíng)養(yǎng)成分并不
    能維持細(xì)胞的營(yíng)養(yǎng)需求,需進(jìn)行換液。通常采用半量換液的方法;
    二、原代細(xì)胞培養(yǎng)的初次傳代
    原代培養(yǎng)后由于懸浮細(xì)胞增殖,數(shù)量增加甚至達(dá)飽和密度;貼壁細(xì)胞的相互匯合,使整個(gè)瓶
    底逐漸被細(xì)胞覆蓋,細(xì)胞難以繼續(xù)生長(zhǎng)繁殖,需要進(jìn)行分瓶培養(yǎng),這種使原代細(xì)胞經(jīng)分散接
    種的過程稱之為傳代。
    初次傳代應(yīng)注意以下幾點(diǎn):
    (1)細(xì)胞生長(zhǎng)密度不高時(shí),不能急于傳代。
    (2)原代培養(yǎng)的貼壁細(xì)胞需控制消化時(shí)間。
    (3)吹打已消化的細(xì)胞應(yīng)減少機(jī)械損傷。
    (4)初次傳代時(shí)細(xì)胞接種數(shù)量要多一些。
    (5)初次傳代培養(yǎng)的 pH 應(yīng)偏低些。小牛血清濃度可加大至 15%~20%左右
    三、傳代細(xì)胞的傳代培養(yǎng)
    傳代細(xì)胞,可根據(jù)不同細(xì)胞采取不同的方法進(jìn)行細(xì)胞傳代。貼壁生長(zhǎng)的細(xì)胞用消化法傳代,部分貼壁的細(xì)胞用直接吹打或用硅膠軟刮的刮除法傳代。懸浮細(xì)胞可采用加入等量新鮮培養(yǎng)基后直接吹打分散進(jìn)行傳代,或用自然沉降法加入新培養(yǎng)基后再吹打分散進(jìn)行傳代。
    貼壁細(xì)胞的消化傳代步驟
    (1)吸除或倒掉原瓶中的舊培養(yǎng)基(以 25mL 培養(yǎng)瓶為例)。
    (2)每瓶加入 2mL,無鈣、鎂 PBS,漂洗一次后倒掉。
    (3)每瓶加入 1mL 消化液(0.25%胰蛋白酶或 0.02%EDTA 或混合液),輕輕搖動(dòng)培養(yǎng)瓶,經(jīng)消化液鋪滿所有細(xì)胞表面,待細(xì)胞層略有松動(dòng),肉眼可觀察到“薄膜”現(xiàn)象時(shí),倒掉消化液,再繼續(xù)作用 2~3 分鐘,輕輕搖動(dòng),細(xì)胞層可隨殘留的消化液呈片狀從瓶壁上脫落下來,在顯微鏡下可發(fā)現(xiàn)細(xì)胞回縮變圓,細(xì)胞間隙增大,此時(shí)應(yīng)立即終止消化。
    (4)加入*培養(yǎng)基 5mL,用吸管反復(fù)吹打瓶壁上的細(xì)胞,吹打時(shí)要按順序進(jìn)行,以確保所有瓶壁均吹打到,吹打時(shí)動(dòng)作要輕柔,不要用力過大,盡可能不要出現(xiàn)泡沫,以避免細(xì)胞的機(jī)械損傷。
    (5)用計(jì)數(shù)板計(jì)數(shù),計(jì)算細(xì)胞的濃度,并用培養(yǎng)基調(diào)整適當(dāng)?shù)募?xì)胞濃度后再分瓶培養(yǎng)。
    四、傳代細(xì)胞的建系和維持
    細(xì)胞系的維持通過換液傳代再換液、再傳代和細(xì)胞種子凍存來實(shí)現(xiàn);
    對(duì)每一個(gè)細(xì)胞系來說都有其自身的特點(diǎn),要做好建系的維持必須記錄好細(xì)胞檔案,換液傳代和做好細(xì)胞系(或株)的鑒定和管理工作;
    原代細(xì)胞的純化和克隆
    體外培養(yǎng)的細(xì)胞絕大多數(shù)都呈混合生長(zhǎng),為了保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可靠性、一致性、穩(wěn)定性和可重復(fù)性,要求采用單一種類細(xì)胞來進(jìn)行實(shí)驗(yàn),因而培養(yǎng)細(xì)胞的純化就成為實(shí)驗(yàn)研究的重要一步。
    一、細(xì)胞的純化
    細(xì)胞的純化分為(一)自然純化:長(zhǎng)期傳代過程中靠自然淘汰法,不斷排擠其他生長(zhǎng)慢的細(xì)胞,最后留下生長(zhǎng)優(yōu)勢(shì)旺的細(xì)胞,達(dá)到細(xì)胞純化的目的。如腫瘤突變細(xì)胞通過此方法建立細(xì)胞系。
    (二)人工純化:利用人為手段造成某一細(xì)胞生長(zhǎng)有利的環(huán)境條件,抑制其他細(xì)胞的生長(zhǎng)從而達(dá)到純化細(xì)胞的目的。主要有以下 5 種方法。
    1.細(xì)胞因子依賴純化法:通過加入某些特殊的細(xì)胞因子而純化出只依賴于這種細(xì)胞因子生長(zhǎng)的細(xì)胞系。
    2.酶消化法:利用上皮細(xì)胞和成纖維細(xì)胞對(duì)胰蛋白酶的耐受性不同,使兩者分開,達(dá)到純化的目的。另外對(duì)貼壁細(xì)胞與半貼壁及粘附細(xì)胞間的分離純化也是十分有效的。
    (1)上皮細(xì)胞與成纖維細(xì)胞的分離純化
    兩者在胰蛋白酶的作用下,由于成纖維細(xì)胞先脫壁,而上皮細(xì)胞要消化相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間才脫壁,特別是在原代細(xì)胞初次傳代和早期傳代中兩種差別尤為明顯,故可采用多次差別消化方法將上皮細(xì)胞和成纖維細(xì)胞分開,
    (2)骨髓基質(zhì)肌樣細(xì)胞的純化
    在血液細(xì)胞和骨髓細(xì)胞靜置培養(yǎng)時(shí),常有許多肌樣細(xì)胞和骨髓基質(zhì)細(xì)胞貼壁生長(zhǎng),但也有許多淋巴細(xì)胞、單核細(xì)胞、粒細(xì)胞粘附其上,種類混雜,鑒于粘附細(xì)胞貼壁不牢固,也可用酶消化法使粘附細(xì)胞脫壁分離,以達(dá)到骨髓基質(zhì)細(xì)胞或血液中肌樣細(xì)胞與淋巴細(xì)胞分開和純化的目的。
    3.機(jī)械刮除法
    原代培養(yǎng)時(shí),如果上皮細(xì)胞和成纖維細(xì)胞為分區(qū)成片混雜生長(zhǎng),每種細(xì)胞都以小片或區(qū)域性分布的方式生長(zhǎng)在瓶壁上??刹捎脵C(jī)械的方法去除不需要的細(xì)胞區(qū)域而保留需要的細(xì)胞區(qū)域;
    4.反復(fù)貼壁法
    成纖維細(xì)胞其貼壁過程快,能在短時(shí)間內(nèi)完成附著過程,而上皮細(xì)胞在短時(shí)間內(nèi)不能附著或附著不穩(wěn)定,稍加振蕩即浮起,利用此差別可以純化細(xì)胞。
    5.電烙篩選法
    在貼壁細(xì)胞轉(zhuǎn)化時(shí),在培養(yǎng)瓶的細(xì)胞層中會(huì)出現(xiàn)分散的轉(zhuǎn)化灶,細(xì)胞密集、排列規(guī)則,有明顯生長(zhǎng)趨勢(shì),與周邊未能轉(zhuǎn)化的細(xì)胞有明顯的區(qū)域界限,可用機(jī)械刮除法去除或用電烙篩選法燙死未轉(zhuǎn)化細(xì)胞而保留轉(zhuǎn)化灶細(xì)胞。
    二、細(xì)胞的克隆化
    細(xì)胞克隆技術(shù)又稱單個(gè)細(xì)胞分離培養(yǎng)技術(shù),即從細(xì)胞群體中分離出一個(gè)細(xì)胞,并使其在體外培養(yǎng)體系中能繁殖成新的細(xì)胞群體,這種由單個(gè)細(xì)胞所形成的細(xì)胞群(或集落)稱為一個(gè)克隆,這種純化后的細(xì)胞群體稱為細(xì)胞株。
    主要的克隆方法有 5 種
    (一)毛細(xì)管克隆法
    (二)有限稀釋克隆法
    (三)平皿克隆分離法
    (四)軟瓊脂克隆分離法
    (五)單細(xì)胞顯微克隆法
    毛細(xì)管克隆法:
    (1)將一定量的細(xì)胞懸液(如 105/mL 或更低)稀釋至 1 個(gè)細(xì)胞/mL;
    (2)取 10mL 稀釋的細(xì)胞懸液,用直徑為 0.5mm,長(zhǎng)為 8mm 的毛細(xì)玻璃管若干(30~50 只),在負(fù)壓作用下,使懸液吸入各毛細(xì)管中;(3)在倒鏡下檢查出每管只進(jìn)入一個(gè)細(xì)胞的毛細(xì)管,然后放入適應(yīng)性培養(yǎng)基或有飼養(yǎng)層細(xì)胞的培養(yǎng)瓶(或培養(yǎng)板)內(nèi);
    (4)在 CO2 培養(yǎng)箱中培養(yǎng),由一個(gè)細(xì)胞在毛細(xì)管繁殖后,并向管外擴(kuò)展,并形成單個(gè)克隆的細(xì)胞群體。
    有限稀釋克隆法:
    (1)取對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期的細(xì)胞制成懸液(貼壁細(xì)胞用 0.25%胰蛋白酶消化后吹打分散制成),經(jīng)臺(tái)
    盼藍(lán)染色計(jì)數(shù),測(cè)定活細(xì)胞數(shù)及濃度(細(xì)胞存活率及單個(gè)細(xì)胞百分率應(yīng)高于 90%以上)。
    (2)將細(xì)胞懸液在試管中稀釋,用培養(yǎng)基將細(xì)胞稀釋至 50 個(gè)細(xì)胞/mL、10 個(gè)細(xì)胞/mL、5
    個(gè)細(xì)胞/mL,將 3 種稀釋度的細(xì)胞分別接種于 96 孔板中,每孔為 0.1mL,于 37℃5%CO2
    下培養(yǎng)。
    (3)次日在倒置顯微鏡下觀察培養(yǎng)板各孔中的細(xì)胞數(shù),挑選只含一個(gè)細(xì)胞的孔,做好標(biāo)記
    并補(bǔ)加 0.1mL 培養(yǎng)液繼續(xù)培養(yǎng)。
    (4)培養(yǎng)期間,視 pH 值的變化決定是否換液或補(bǔ)加培養(yǎng)液,一周左右,孔中有明顯克隆
    出現(xiàn)。
    (5)待克隆長(zhǎng)至孔底面的 1/3~1/2 時(shí),可用消化法將 96 孔中的單一克隆的細(xì)胞分別移至
    24 孔板中進(jìn)行擴(kuò)大培養(yǎng)。
    平皿克隆分離法:
    (1)將對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期細(xì)胞制備單個(gè)細(xì)胞懸液(懸浮細(xì)胞用吸管吹打分散,貼壁細(xì)胞先用 0.25%
    胰蛋白酶消化后,再用培養(yǎng)基吹打分散)計(jì)數(shù)并用培養(yǎng)基調(diào)整細(xì)胞濃度,使 5mL 培養(yǎng)液內(nèi)
    含有 50~200 個(gè)細(xì)胞(細(xì)胞存活率及單個(gè)細(xì)胞百分率應(yīng)大于 90%以上)。
    (2)將上述細(xì)胞懸液迅速移入 60mm 平皿中,在 37℃5% CO2 下培養(yǎng) 1 周或更長(zhǎng)。若有明
    顯的克隆形成時(shí)方可進(jìn)行克隆分離,方法有兩種:①套環(huán)法:在倒置顯微鏡下觀察克隆形成的情況,標(biāo)記單個(gè)克隆周邊,吸干培養(yǎng)基,用涂有
    少量無菌硅脂的無菌金屬套環(huán),套住標(biāo)記的克隆,在套環(huán)內(nèi)滴加少量 0.25%胰蛋白酶,待
    細(xì)胞脫離時(shí),用注射器針頭輕輕吹打分散后,轉(zhuǎn)入小平皿或 24 孔板或 6 孔板中擴(kuò)大培養(yǎng)。
    ②玻片法:在接種細(xì)胞懸液前,預(yù)先在 60mm 平皿中放入無菌小玻片,加入細(xì)胞懸液,培
    養(yǎng)一定時(shí)間后,在倒置顯微鏡下標(biāo)記上含一個(gè)克隆的玻片,然后用無菌鑷子取出標(biāo)記玻片轉(zhuǎn)
    入 24 孔培養(yǎng)板中繼續(xù)培養(yǎng)。
    軟瓊脂克隆分離法:
    (1)將對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期的細(xì)胞制成單個(gè)細(xì)胞懸液?jiǎn)蝹€(gè)細(xì)胞)作活細(xì)胞計(jì)數(shù),調(diào)整細(xì)胞濃度至 1×106
    細(xì)胞/L,然后根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求再作梯倍稀釋。通常以 1~5×104 個(gè)細(xì)胞/L 為佳。
    (2)制備底層瓊脂取 5%瓊脂置沸水中,使瓊脂*溶化,取出一份 5%瓊脂,移入小燒杯中,
    待冷至 50℃,迅速加入 9 份預(yù)溫 37℃的新鮮培養(yǎng)液(即成為 0.5%瓊脂),混勻后立即注入
    24 孔培養(yǎng)板中,每孔含 0.5% 瓊脂 0.8mL,置室溫使瓊脂凝固備用(此層也可以省略)。
    (3)制備上層瓊脂取 37℃保溫的、不同濃度的細(xì)胞懸液 9.4mL,移入小燒杯中,加入 50℃
    5% 瓊脂 0.6mL 迅速混勻,即配成 0.3%瓊脂培養(yǎng)基,立即澆入鋪有底層瓊脂的 24 孔培養(yǎng)
    板中,每孔 0.8ml,置室溫使瓊脂凝固。
    (4)于 37℃5% CO2 下培養(yǎng) 1~2 周或更長(zhǎng),若需培養(yǎng)更長(zhǎng)時(shí)間可補(bǔ)加 0.8mL/孔含瓊脂的培
    養(yǎng)液,待有明顯集落形成為止。
    (5)集落(克?。┯?jì)數(shù)在倒置顯微鏡下觀察并計(jì)數(shù)直徑大于 75μm 或含有 50 個(gè)細(xì)胞以上的
    克隆。
    生成克隆數(shù)集落(克隆)形成率(%)= ————————×100%
    每皿接種細(xì)胞數(shù) 單個(gè)細(xì)胞的數(shù)目
    單個(gè)細(xì)胞百分率(%) = ———————————————×100%單個(gè)細(xì)胞數(shù)目+2 個(gè)以上細(xì)胞群數(shù)目
    單細(xì)胞顯微克隆法:
    是借助顯微操縱器,在顯微鏡監(jiān)控下將單個(gè)細(xì)胞逐個(gè)吸出,移入含有飼養(yǎng)層細(xì)胞的培養(yǎng)板中
    進(jìn)行培養(yǎng)克隆的方法。
    (1)飼養(yǎng)層細(xì)胞的制備:
    ①用 0.25%胰蛋白酶消化單層貼壁生長(zhǎng)的 3T3 細(xì)胞,調(diào)整細(xì)胞濃度為 108 細(xì)胞/L,在 96
    孔板中每孔加入 0.1mL 細(xì)胞懸液于 37℃5% CO2 中培養(yǎng)至單層。
    ②將已形成單層的 3T3 細(xì)胞板,用 60Co γ線以 4000~6000 拉得輻射(終濃度為 10-6mol/L)作用 16h。其目的是使細(xì)胞有絲分裂能力喪失,但仍可短期存活,有代謝功能,不僅可維持 pH 而且還可為克隆細(xì)胞提供必要的養(yǎng)分及刺激生長(zhǎng)的因子。
    (2)制備單個(gè)細(xì)胞懸液方法同上。
    (3)分離單個(gè)細(xì)胞方法多樣,如:
    ①毛細(xì)管吸入法同上述毛細(xì)管法,在顯微鏡下將只有一個(gè)細(xì)胞的毛細(xì)管取出。
    ②微滴法將經(jīng)稀釋至 103 個(gè)細(xì)胞/L 的單個(gè)細(xì)胞懸液,用無菌的 1mL 注射器逐滴加在平皿中
    制成散滴,在顯微鏡下挑選出單個(gè)細(xì)胞的液滴,再用毛細(xì)管取出單個(gè)細(xì)胞懸滴。
    ③液體石蠟法將經(jīng)稀釋至 103 個(gè)細(xì)胞/L 的單個(gè)細(xì)胞懸液,用無菌的 1mL 注射器逐滴加入充
    滿無菌液體石蠟的平皿底部,在倒置顯微鏡下挑選只有一個(gè)細(xì)胞液滴,仔細(xì)用毛細(xì)吸管取出
    有一個(gè)細(xì)胞的液滴。
    ④玻璃小球附著法將稀釋至 103 個(gè)細(xì)胞/L 的細(xì)胞懸液加入表面涂有無菌凡士林石蠟的小玻
    璃珠的平皿中,混勻后,在倒置顯微鏡下挑選玻璃珠表面只粘附一個(gè)細(xì)胞的玻珠,仔細(xì)用鑷
    子取出。(4)將采用上述方法分離出的單個(gè)細(xì)胞,放入預(yù)先制備飼養(yǎng)層細(xì)胞的 96 孔培養(yǎng)板中,于 37℃
    5% CO2 下培養(yǎng) 1~2 周或更長(zhǎng)。
    (5)待細(xì)胞克隆明顯,并使孔底覆蓋 1/3~1/2 時(shí),即可將細(xì)胞轉(zhuǎn)種于 24 孔板進(jìn)行擴(kuò)大培養(yǎng)
    (貼壁細(xì)胞仍需用 0.25%胰酶消化法取出轉(zhuǎn)種)。人或動(dòng)物體內(nèi)(或胚胎組織)由于多種細(xì)胞結(jié)合緊密,不利于各個(gè)細(xì)胞在體外培養(yǎng)中生長(zhǎng)繁殖,
    即使采用 1mm3 的組織塊,也只有少量處于周邊的細(xì)胞可能生存和生長(zhǎng),若需獲取大量細(xì)
    胞,必須將現(xiàn)有的組織塊充分散開,使細(xì)胞解離出來,常采用的方法如下:
    一、懸浮細(xì)胞的分離方法
    組織材料若來自血液、羊水、胸水或腹水的懸液材料,較為簡(jiǎn)單的方法是采用 1000r/min 的
    低速離心 10 分鐘,若懸液量大,可適當(dāng)延長(zhǎng)離心時(shí)間,但速度不能太高,延時(shí)也不能太長(zhǎng),
    以避免擠壓或機(jī)械損傷細(xì)胞,離心沉淀用無鈣、鎂 PBS 洗兩次,用培養(yǎng)基洗一次后,調(diào)整
    適當(dāng)細(xì)胞濃度后再分瓶培養(yǎng),若選用懸液中某些細(xì)胞,常采用離心后的細(xì)胞分層液,因?yàn)椋?/div>
    經(jīng)離心后由于各種細(xì)胞的比重不同可在分層液中形成不同層,這樣可根據(jù)需要收獲目的細(xì)胞。
    不同比重的分層液的配制和具體分離方法詳見淋巴細(xì)胞分離培養(yǎng)的章節(jié)。
    二、實(shí)體組織材料的分離方法
    對(duì)于實(shí)體組織材料,由于細(xì)胞間結(jié)合緊密,為了使組織中的細(xì)胞充分分散,形成細(xì)胞懸液,
    可采用機(jī)械分散法(物理裂解)和消化分離法。
    (一)機(jī)械分散法
    所取材料若纖維成分很少,如腦組織,部分胚胎組織可采用剪刀剪切、用吸管吹打分散組織
    細(xì)胞或?qū)⒁殉浞旨羲榉稚⒌慕M織放在注射器內(nèi)(用九號(hào)針),使細(xì)胞通過針頭壓出,或在不銹
    鋼紗網(wǎng)內(nèi)用鈍物壓擠(常用注射器鈍端)使細(xì)胞從網(wǎng)孔中壓擠出。此法分離細(xì)胞雖然簡(jiǎn)便、快
    速,但對(duì)組織機(jī)械損傷大,而且細(xì)胞分散效果差。此法僅適用于處理纖維成分少的軟組織。
    (二)消化分離法
    組織消化法是把組織剪切成較小團(tuán)塊(或糊狀),應(yīng)用酶的生化作用和非酶的化學(xué)作用進(jìn)一步
    使細(xì)胞間的橋連結(jié)構(gòu)松動(dòng),使團(tuán)塊膨松,由塊狀變成絮狀,此時(shí)再采用機(jī)械法,用吸管吹打
    分散或電磁攪拌或在搖珠瓶中振蕩,使細(xì)胞團(tuán)塊得以較充分的分散,制成少量細(xì)胞群團(tuán)和大量單個(gè)細(xì)胞的細(xì)胞懸液,接種培養(yǎng)后,細(xì)胞容易貼壁生長(zhǎng)。
    1、酶消化分離法
    酶消化分離法常采用胰蛋白酶和膠原酶,其分離方法如下:
    (1) 胰蛋白酶分散技術(shù)
    胰蛋白酶(簡(jiǎn)稱胰酶)是廣泛應(yīng)用的消化劑。胰蛋白酶是一種胰臟制品,對(duì)蛋白質(zhì)有水介作用,
    主要作用于賴氨酸或精氨酸相連接的肽鍵,使細(xì)胞間質(zhì)中的蛋白質(zhì)水介而使細(xì)胞分散開,在
    常用的蛋白酶中由于產(chǎn)品的活力和純度不同,對(duì)細(xì)胞的消化能力也不同,胰蛋白酶對(duì)細(xì)胞的
    作用,取決于細(xì)胞類型、酶的活力、配制的濃度、消化的溫度、無機(jī)鹽離子、pH 以及消化
    時(shí)間的長(zhǎng)短等。
    ①細(xì)胞類型 胰蛋白酶適于消化細(xì)胞間質(zhì)較少的軟組織,能有效地分離肝、腎、甲狀腺、羊
    膜、胚胎組織、上皮組織等。而對(duì)含結(jié)締組織較豐富的組織,如 乳腺、滑膜、子宮、纖維
    肉瘤、腫瘤組織等就無效,但若與膠原酶合用,就能增加其對(duì)組織的分離作用。
    ②酶的活力 市售的胰蛋白酶,其活力都經(jīng)過測(cè)定而有效,但配制時(shí)必須新鮮,需保存在低
    溫冰箱中,消化時(shí)的 pH 和溫度都要適宜,否則會(huì)影響活力,細(xì)胞的分散直接與酶的活力有
    關(guān),最終使用活力為 1:200 或 1:250,56℃pH8.0 時(shí)活力*。
    該酶為粉劑,保藏時(shí)要防潮,室內(nèi)溫度不宜過高,保存時(shí)間不能太長(zhǎng),若粉劑結(jié)團(tuán)塊,說明
    該部分受潮或失效。
    ③酶的濃度 胰蛋白酶一般采用的濃度為 0.1%-0.25%(活力 1:200 或 1:250),但遇到難消化
    的組織時(shí),濃度可適當(dāng)提高,消化時(shí)間適當(dāng)延長(zhǎng)。濃度高對(duì)細(xì)胞有毒性,而較低濃度的胰蛋
    白酶在培養(yǎng)液中可促進(jìn)細(xì)胞的增殖,若培養(yǎng)液中加入血清,其少量胰蛋白酶可被血清中抗胰
    蛋白酶因子所清除。
    ④溫度 一般認(rèn)為胰蛋白酶在 56℃時(shí)活性*,但由于對(duì)細(xì)胞有損害而不能被采用,常使用的溫度為 37℃,通常在 37℃進(jìn)行消化比室溫作用快。
    ⑤pH pH8~pH9 是胰蛋白酶活力適宜范圍,但隨堿性的增加其活力也隨之減少,活性強(qiáng)分
    散快,細(xì)胞也容易被消化下來,消化分離細(xì)胞時(shí) PH 只能選用 7.6~8.0 之間,否則對(duì)細(xì)胞有
    損傷。
    ⑥無機(jī)鹽離子 若用含有鈣和鎂的鹽類溶液來配制胰蛋白酶時(shí),可以發(fā)生抑制胰蛋白的消化
    作用。因此,在配制時(shí)應(yīng)采用無鈣鎂離子的 PBS 配制。
    ⑦消化時(shí)間 如果細(xì)胞消化時(shí)間過長(zhǎng),可以損害細(xì)胞的呼吸酶,從而影響細(xì)胞的代謝,一般
    消化時(shí)間為 20 分鐘為宜,冷消化時(shí)使用低濃度消化液,于 4℃過夜也可。
    分離方法如下:
    ①過夜冷消化 將取得的組織用 Hanks 液洗三次,剪成碎塊大小為 4 毫米左右,用 Hanks
    液洗 2~3 次以除去血球和脂肪組織,再加入 0.25%的胰蛋白酶,搖勻后放 4℃過夜,次日
    再用 Hanks 液洗滌,棄去上清,共洗 2~3 次,然后,加入少量營(yíng)養(yǎng)液吹打分散,細(xì)胞計(jì)數(shù),
    按適當(dāng)?shù)臐舛确制颗囵B(yǎng)。
    ②多次提取消化法 多次提取消化法有以下三種:
    熱消化多次提取--將剪碎的細(xì)胞塊加入 0.25%胰蛋白酶 37℃水浴中消化 15~20 分鐘,然后
    經(jīng)洗滌后用營(yíng)養(yǎng)液分散制成細(xì)胞懸液,按合適的濃度分瓶培養(yǎng),然后將留下的未*消化的
    組織按上述方法操作,再消化提取細(xì)胞。
    冷消化多次提取--方法同上,只是消化溫度為 4℃。
    先熱消化后冷消化--將組織塊先用胰蛋白酶于 37℃下消化 20 分鐘經(jīng)洗滌后用營(yíng)養(yǎng)液分散,
    制成懸液,剩余未消化的小組織塊經(jīng)洗滌后用胰酶于 4℃下過夜,次日再提取細(xì)胞,分散成
    懸液,分瓶培養(yǎng)。
    (2) 膠原酶(Collagenase)消化法膠原酶是一種從細(xì)菌中提取出來的酶,對(duì)膠原有很強(qiáng)的消化作用。適于消化纖維性組織、上
    皮組織以及癌組織,它對(duì)細(xì)胞間質(zhì)有較好的消化作用,對(duì)細(xì)胞本身影響不大,可使細(xì)胞與膠
    原成分脫離而不受傷害。該酶分離效果好,即使有鈣、鎂離子存在仍有活性,故可用 PBS
    和含血清的培養(yǎng)液配制,即操作簡(jiǎn)便又可提高細(xì)胞成活率,最終濃度 200u/mL 或
    0.1~0.3mg/mL.此酶消化作用緩和,無需機(jī)械振蕩,但膠原酶價(jià)格較高,大量使用將增加
    實(shí)驗(yàn)成本。
    經(jīng)過膠原酶消化后的上皮組織,由于上皮細(xì)胞對(duì)酶有耐受性,可能有一些上皮細(xì)胞團(tuán)塊尚未
    被*消化開。成小團(tuán)塊的上皮細(xì)胞比分散的單個(gè)上皮細(xì)胞更易生長(zhǎng),因此不必要再進(jìn)一步
    消化處理。
    鑒于胰蛋白酶和膠原酶的生物學(xué)活性(見表 4-1)和在不同濃度下消化各種組織小塊所需的時(shí)
    間(小時(shí))有差異(見表 4-2),以及兩者價(jià)格不等,有人采用膠原酶與胰蛋白酶并用,同時(shí)還
    可加透明質(zhì)酸酶(對(duì)細(xì)胞表面糖基有作用),采用兩者的聯(lián)合消化作用,對(duì)分散大鼠和兔肝、
    癌組織非常有效。
    表 4-1 胰蛋白酶和膠原酶生物活性的差別
    項(xiàng) 目
    胰蛋白酶
    膠原酶
    消化特性
    適用于消化軟組織
    適用于消化纖維多的組織
    用 量
    0.01%~0.5%
    0.1~0.3mg/mL(200u/mL)
    消化時(shí)間
    0.5~2 小時(shí)(小塊)
    1~12 小時(shí)
    pH
    8~9
    6.5~7.0
    作用強(qiáng)度
    強(qiáng)烈
    緩和
    細(xì)胞影響
    時(shí)間過長(zhǎng)有影響
    無大影響血清、鈣、鎂離子 有影響
    無影響
    表 4-2 胰蛋白酶和膠原酶在不同溫度下消化各種組織小塊時(shí)所需時(shí)間(小時(shí))(0.5~1cm3)
    酶 種 類
    較 硬 組 織
    軟 組 織
    4℃ 室 溫 37℃
    4℃ 室 溫 37℃
    胰蛋白酶(0.25%)
    24~48 1~6
    1~2 12~24 1~2 0.5~1
    膠原酶(200u/mL)
    24
    6
    6.5
    12
    3
    0.25
    兩者聯(lián)合(對(duì)沖)
    12~46 12~24 4~12 12~24 6~12 1~2
    除上述兩種較為常用的消化酶外,還有鏈霉蛋白酶、粘蛋白酶、蝸牛酶、彈性蛋白酶、木瓜蛋
    白酶,近年來,還有一種從灰霉菌中提取的 Pronase 新酶分散細(xì)胞更佳。
    2、非酶消化法(EDTA 消化法)
    EDTA 是一種非酶消化物,又稱螯合劑或 Versene,全名為乙烯二胺四乙酸。常用不含鈣、鎂
    離子的 PBS 配成 0.02%的工作液,對(duì)一些組織,尤其是上皮組織分散效果好,該化學(xué)物質(zhì)
    能與細(xì)胞上的鈣、鎂離子結(jié)合形成螯合物,利用結(jié)合后的機(jī)械力使細(xì)胞變圓而分散細(xì)胞或使
    貼壁細(xì)胞從瓶壁上脫離,缺點(diǎn)是細(xì)胞易裂解或貼壁細(xì)胞從瓶壁上脫離時(shí)呈片狀,有團(tuán)塊,常
    不單獨(dú)使用,但可與胰蛋白酶混合使用(1:1 或 2:1),不僅利于細(xì)胞脫壁又利于細(xì)胞分散,可
    降低胰酶的用量和毒性作用。
    消化分離法的操作步驟:
    (1)剪切 把組織塊剪碎,呈 1~5mm3 大小的組織塊。
    (2) 加液漂洗 將碎組織塊在平皿(或三角燒瓶)中用無鈣鎂 PBS 洗 2-3 次(采用傾斜,自然沉
    降法)。
    (3)消化 加入消化液(胰蛋白酶或膠原酶或 EDTA)于 37℃水浴中作用適當(dāng)時(shí)間(中間可輕搖
    1~2 次),若組織塊膨松呈絮狀可終止,若變化不大可更換一次消化液,繼續(xù)消化直至膨松絮狀為止。胰蛋白酶消化時(shí)間不宜過長(zhǎng)。
    (4)棄去消化液 采用傾斜自然沉降或低速離心法盡量棄去消化液。
    (5)漂洗 將含有鈣、鎂離子的培養(yǎng)基沿瓶壁緩緩加入,中止消化反應(yīng),采用漂洗法洗 2-3 次
    后,加入*培養(yǎng)基。
    (6)機(jī)械分散 采用吸管吹打或振蕩法,使細(xì)胞充分散開后用紗網(wǎng)或 3~4 層無菌紗布過濾后
    分瓶培養(yǎng),若要求不高可采用傾斜自然沉降 5~10 分鐘,吸上層細(xì)胞懸液進(jìn)行分瓶培養(yǎng)。
    注意事項(xiàng)如下:
    (1)組織塊必須漂洗 2-3 次以除去組織中的鈣、鎂離子和血清對(duì)胰蛋白酶和 EDTA 的抑制作
    用。
    (2)胰蛋白濃度不宜過高,作用時(shí)間不能太長(zhǎng),以避免毒性作用。
    (3)消化后組織不僅要盡量棄去消化液,以避免毒性產(chǎn)生,而且動(dòng)作要輕,以避免膨松的細(xì)
    胞隨漂洗而丟失。
     
     

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