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一、原代培養(yǎng)及其操作步驟
原代分離細(xì)胞培養(yǎng)是指從供體內(nèi)取出組織后,經(jīng)機(jī)械以及消化分離成單個(gè)細(xì)胞或單一型細(xì)胞群,使之在體外模擬人體生理環(huán)境,在無菌、適當(dāng)溫度和一定的營(yíng)養(yǎng)條件下,生存、生長(zhǎng)和繁殖。原代培養(yǎng)細(xì)胞常有不同的細(xì)胞成分,生長(zhǎng)緩慢,但是更能代表所來源的組織細(xì)胞類型和表達(dá)組織的特異性特征。利用原代細(xì)胞培養(yǎng)做各種實(shí)驗(yàn),如藥物測(cè)試、細(xì)胞分化及病毒學(xué)方面的試驗(yàn)效果很好。其操作步驟如下。
1. 剪切組織 先將所取得的組織,用D-Hanks或Hanks液清洗,以去除表面血污,并用手術(shù)鑷去除黏附的結(jié)締組織等非培養(yǎng)所需組織。再次清洗后,用手術(shù)刀將組織切成若干小塊,移入青霉素小瓶或小燒杯中,加入適量緩沖液,用彎頭眼科剪,反復(fù)剪切組織,直到組織成糊狀,約1mm3大小。靜置片刻后,用吸管吸去上層液體,加入適當(dāng)?shù)木彌_液再清洗一次。
2. 消化分離 消化分離的目的是將細(xì)小的組織塊消化分離成細(xì)胞團(tuán)或分散的單個(gè)細(xì)胞,以利于進(jìn)一步的培養(yǎng),常用的消化酶有胰蛋白酶和膠原酶。
3. 培養(yǎng) 細(xì)胞懸液用計(jì)數(shù)板進(jìn)行細(xì)胞計(jì)數(shù)。用培養(yǎng)液將細(xì)胞數(shù)調(diào)整為(2~5)×105 cells/ml,或?qū)嶒?yàn)所需密度,分裝于培養(yǎng)瓶中,使細(xì)胞懸液的量以覆蓋后略高于培養(yǎng)瓶底部為宜。置CO2培養(yǎng)箱內(nèi),5%CO2,37℃靜置培養(yǎng)。一般3~5d,原代培養(yǎng)細(xì)胞可以黏附于瓶壁,并伸展開始生長(zhǎng),可補(bǔ)加原培養(yǎng)液量1/2的新培養(yǎng)液,繼續(xù)培養(yǎng)2~3d后換液,一般7~14d可以長(zhǎng)滿瓶壁,進(jìn)行傳代。
4. 注意事項(xiàng)
(1)無菌操作:細(xì)菌或霉菌污染是培養(yǎng)失敗的常見原因,必須加強(qiáng)各個(gè)環(huán)節(jié)的無菌操作觀念,以預(yù)防為主,一旦污染,一般很難消除。
(2)培養(yǎng)液:所用的培養(yǎng)液必須滿足細(xì)胞生存和生長(zhǎng)的必要條件。由于細(xì)胞來源的動(dòng)物種類、組織類型不同,對(duì)培養(yǎng)液的要求有一定的差異,必要時(shí)可用預(yù)實(shí)驗(yàn)的方法選擇適當(dāng)?shù)呐囵B(yǎng)液。
(3)小牛血清:小牛血清對(duì)于維持培養(yǎng)細(xì)胞的生存和促進(jìn)細(xì)胞增殖起著關(guān)鍵性作用。可選擇多種不同批號(hào)的小牛血清進(jìn)行小樣分析。一旦確定某一廠家的某一批號(hào)小牛血清后,就保持應(yīng)用至實(shí)驗(yàn)完成。
(4)膠原酶溶液:必須新鮮配制,貯存時(shí)間過長(zhǎng)(即使是-20℃低溫保存),也將影響消化效力,導(dǎo)致消化時(shí)間過長(zhǎng),細(xì)胞損傷增加。
(5)L-谷氨酰胺:幾乎所有細(xì)胞對(duì)谷氨酰胺都有較高的要求,細(xì)胞需要谷氨酰胺合成核酸和蛋白質(zhì),在缺少谷氨酰胺時(shí),細(xì)胞會(huì)因生長(zhǎng)不良而死亡。谷氨酰胺在溶液中很不穩(wěn)定,加有谷氨酰胺的培養(yǎng)液在4℃冰箱貯存兩周以上時(shí),就應(yīng)重新加入原來量的谷氨酰胺。
(6)靜置培養(yǎng):原代細(xì)胞在消化分離后,置于CO2培養(yǎng)箱的頭24~48h (必要時(shí)72h)內(nèi),應(yīng)處于靜置狀態(tài),切忌不時(shí)地取出培養(yǎng)瓶觀察生長(zhǎng)狀況,這將使原代分離細(xì)胞難以貼壁,更談不上伸展和增殖,初學(xué)者尤應(yīng)注意。不必?fù)?dān)心培養(yǎng)液中的營(yíng)養(yǎng)成分會(huì)消耗光,在細(xì)胞增殖之前對(duì)營(yíng)養(yǎng)的要求并不大。原代培養(yǎng)初期僅加一薄層培養(yǎng)液的目的也在于有利于細(xì)胞貼壁伸展。
(7)消化時(shí)間:一般消化至肉眼尚可見微小組織顆粒即可,因?yàn)榇藭r(shí)組織顆粒已經(jīng)松散,略經(jīng)吹打即成細(xì)胞團(tuán)或單個(gè)細(xì)胞,過久的消化往往導(dǎo)致細(xì)胞損傷加重,細(xì)胞培養(yǎng)成活率降低。
(8)其他生長(zhǎng)因子:經(jīng)過以上處理,一般原代分離細(xì)胞培養(yǎng)均可以成功。對(duì)于少數(shù)特殊類型細(xì)胞也可以考慮加一些特殊的生長(zhǎng)因子,如胰島素能促使細(xì)胞攝取葡萄糖和氨基酸。另外,內(nèi)毒素、EGF、FGF等均有促有絲分裂作用,但費(fèi)用較高。
二、傳代培養(yǎng)及其操作步驟
原代細(xì)胞培養(yǎng)成功以后,需要進(jìn)行分離培養(yǎng),否則細(xì)胞會(huì)因生存空間不足或密度過大,營(yíng)養(yǎng)障礙,影響細(xì)胞生長(zhǎng)。細(xì)胞由原培養(yǎng)瓶?jī)?nèi)分離稀釋后傳到新的培養(yǎng)瓶中培養(yǎng)的過程稱之為傳代培養(yǎng)。傳代細(xì)胞允許培養(yǎng)的細(xì)胞擴(kuò)增(形成細(xì)胞株),可以進(jìn)行細(xì)胞克隆,易于保存,但可能喪失一些特殊的細(xì)胞和分化特征。傳代細(xì)胞形成細(xì)胞株的zui大利處在于提供了大量持久的實(shí)驗(yàn)材料,便于實(shí)驗(yàn)。
1. 操作步驟
(1)吸掉或倒掉培養(yǎng)瓶?jī)?nèi)舊培養(yǎng)液。
(2)向瓶?jī)?nèi)加入胰蛋白酶液和EDTA混合液少量。以能覆蓋培養(yǎng)瓶底為宜。
(3)置37℃孵箱或室溫(25℃溫度)下進(jìn)行消化,2~5min后把培養(yǎng)瓶放在倒置顯微鏡下進(jìn)行觀察,當(dāng)發(fā)現(xiàn)胞質(zhì)回縮、細(xì)胞間隙增大后,應(yīng)立即中止消化。
(4)吸出消化液,向瓶?jī)?nèi)加入Hanks液少量,輕輕轉(zhuǎn)動(dòng)培養(yǎng)瓶,把殘留消化液沖掉,然后再加培養(yǎng)液。如果僅使用胰蛋白酶消化,在吸除胰蛋白液后,可直接加入少量含血清的培養(yǎng)液,終止消化。
(5)使用彎頭吸管,吸取瓶?jī)?nèi)培養(yǎng)液,按順序反復(fù)輕輕吹打瓶壁細(xì)胞,使之從瓶壁脫離形成細(xì)胞懸液。吹打時(shí)動(dòng)作要輕柔,以防用力過猛損傷細(xì)胞。
(6)用計(jì)數(shù)板計(jì)數(shù)后,分別接種于新的培養(yǎng)瓶中,置CO2培養(yǎng)箱中進(jìn)行培養(yǎng)。
(7)細(xì)胞培養(yǎng)換液時(shí)間應(yīng)根據(jù)細(xì)胞生長(zhǎng)的狀態(tài)和實(shí)驗(yàn)要求來確定。一般2~3d后應(yīng)換一次生長(zhǎng)液。待細(xì)胞鋪滿器皿底面,即可使用;也可繼續(xù)傳代擴(kuò)大培養(yǎng)或換成維持液。
2. 注意事項(xiàng)
(1)掌握好細(xì)胞消化的時(shí)間,消化時(shí)間過短時(shí),細(xì)胞不宜從瓶壁脫落,過長(zhǎng)的消化會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞脫落、損傷。
(2)掌握好消化濃度,當(dāng)消化液濃度過高時(shí),消化時(shí)間應(yīng)縮短,過低時(shí)細(xì)胞消化時(shí)間相對(duì)延長(zhǎng)。
三、體內(nèi)細(xì)胞培養(yǎng)及其操作步驟
1. 瘤細(xì)胞懸液接種
(1)無菌選取生長(zhǎng)良好(有光澤,淡紅色)瘤組織或?qū)?shù)生長(zhǎng)期培養(yǎng)瘤細(xì)胞。
(2)在PBS中將瘤組織剪碎后用勻漿器研磨,經(jīng)80~100目篩網(wǎng)過濾成細(xì)胞懸液。
(3)培養(yǎng)細(xì)胞應(yīng)用PBS洗兩遍。
(4)計(jì)數(shù)并調(diào)整細(xì)胞濃度至107~108/ml。
(5)常規(guī)消毒后,于接種部位(通常為背部或腋窩腹股溝皮下)用醫(yī)用注射器皮下潛行一段后注入細(xì)胞懸液(0.1ml/部位,>106細(xì)胞)。初次接種成功率低,細(xì)胞數(shù)盡可能多一些。
(6)次日注意觀察動(dòng)物一般情況。初次接種一般有一段較長(zhǎng)的潛伏期,以后隨著傳代潛伏期逐漸縮短,zui后固定為一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的時(shí)間。
2. 腹水瘤的建立與腹水瘤的接種 將實(shí)體瘤細(xì)胞直接種于小鼠腹腔、腹壁或其他部位,引起腹水,腹水中含有瘤細(xì)胞,將這種腹水反復(fù)傳代,即可成為腹水瘤。初次傳代時(shí),腹水常呈血性(含大量紅細(xì)胞),反復(fù)傳代后腹水逐漸變成乳白色。腹水瘤的接種過程如下。
(1)將凍存或培養(yǎng)的腹水瘤細(xì)胞離心和洗滌,進(jìn)行細(xì)胞計(jì)數(shù)。
(2)消毒動(dòng)物,左下腹穿刺接種106腹水瘤細(xì)胞。
(3)接種腹水瘤細(xì)胞后約7~12d,待小鼠腹部明顯膨大。用碘酒棉球消毒小鼠腹部,用9號(hào)針頭抽取腹水,也可行腹部解剖后,用滴管吸取。每只小鼠可抽3~5ml。
(4)抽取的腹水經(jīng)3000rpm離心15min,收集上清,分裝凍存?zhèn)溆谩?/p>
四、培養(yǎng)細(xì)胞的凍存及復(fù)蘇
細(xì)胞低溫凍存是培養(yǎng)室常規(guī)工作和通用技術(shù)。細(xì)胞凍存在-196℃液氮中,儲(chǔ)存時(shí)間幾乎是無限的。細(xì)胞凍存及復(fù)蘇的原則是慢凍快融。
1. 凍存細(xì)胞
(1)選對(duì)數(shù)增生期細(xì)胞(證明無支原體污染),在凍存前1d換液。
(2)按常規(guī)方法把培養(yǎng)細(xì)胞制備成懸液,計(jì)數(shù),使細(xì)胞密度達(dá)5×107/ml左右密度,離心,去上清。
(3)加入配制好的凍存液(培養(yǎng)液6.8ml,小牛血清2ml,DMSO 1ml,5.6%NaHCO3 0.1ml),按與去上清相同的量一滴一滴加入離心管中,然后用吸管輕輕吹打令細(xì)胞重懸。凍存細(xì)胞時(shí)培養(yǎng)液中加入保護(hù)劑10%二甲基亞砜(DMSO) 或甘油,可使冰點(diǎn)降低,使細(xì)胞內(nèi)水分在凍結(jié)前透出細(xì)胞外。
(4)分裝于無菌凍存管中,每管加1.5m懸液。
(5)旋好凍存管并仔細(xì)檢查,一定要蓋緊,做好標(biāo)記。
(6)凍存:在特殊的儀器或簡(jiǎn)易的液氮容器中,按-1℃/min的速度,在30~40min時(shí)間內(nèi),下降到液氮表面,再停30min后,直接投入液氮中。要適當(dāng)掌握下降冷凍速度,過快能影響細(xì)胞內(nèi)水分透出,太慢則促進(jìn)冰晶形成。
操作時(shí)應(yīng)戴防護(hù)眼鏡和手套,以免液氮凍傷。
2. 復(fù)蘇細(xì)胞
(1)從罐中取出凍存管。
(2)迅速放入36℃~37℃水浴,不時(shí)搖動(dòng),使其急速融化,30~60s內(nèi)完成。
(3)凍存管用70%酒精擦拭消毒后,打開蓋子,用吸管將細(xì)胞懸液注入離心管中,再滴加10ml培養(yǎng)液。
(4)低速離心(500~1000r/min) 5min,去上清后再用培養(yǎng)液洗一次。
(5)用培養(yǎng)液適當(dāng)稀釋后,裝入培養(yǎng)瓶37℃培養(yǎng),次日更換一次培養(yǎng)液后,繼續(xù)培養(yǎng)。以后仍按常規(guī)進(jìn)行培養(yǎng)。
凍存細(xì)胞數(shù)量要充分,密度應(yīng)達(dá)到107/ml,在融后稀釋20倍時(shí),仍能保持5×105/ml數(shù)量。