實(shí)驗(yàn)方法原理 | 運(yùn)用顯微手術(shù)器械在肉眼下仔細(xì)剔除膀胱黏膜層及漿膜層后,完整分離膀胱平滑肌層。然后以酶分離法獲取兔膀胱平滑肌細(xì)胞,體外原代和傳代培養(yǎng)分離細(xì)胞。在倒置顯微鏡下觀察細(xì)胞形態(tài)及生長(zhǎng)狀況,同時(shí)進(jìn)行細(xì)胞爬片H-E染色和透射電鏡等形態(tài)學(xué)觀察分析,并應(yīng)用免疫熒光染色平滑肌特有的α-肌動(dòng)蛋白進(jìn)行細(xì)胞學(xué)鑒定分析。最后根據(jù)細(xì)胞計(jì)數(shù)繪制細(xì)胞生長(zhǎng)曲線和增殖曲線。 |
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實(shí)驗(yàn)材料 |
雄性新西蘭白兔 |
試劑、試劑盒 |
DMEM Ⅱ型膠原酶 α-平滑肌肌動(dòng)蛋白抗體 胎牛血清 胰蛋白酶 D-Hanks’液 |
儀器、耗材 |
飯盒 眼科直剪 眼科彎剪 眼科直鑷 眼科彎鑷 玻璃培養(yǎng)皿 廣口瓶 燒杯 錐形瓶 離心管 磁力攪拌器 攪拌子 目尼龍篩網(wǎng) 針式濾器 |
實(shí)驗(yàn)步驟 |
一、實(shí)驗(yàn)方法
1. 膀胱平滑肌細(xì)胞酶法分離 (1)肌注鹽酸氯胺酮200 mg 及氟哌利多5 mg 麻醉,待兔進(jìn)入麻醉狀態(tài)后消毒,下腹正中切口,迅速切取膀胱組織。
(2)超凈臺(tái)內(nèi)依次慶大霉素溶液(濃度為100 單位/毫升)、生理鹽水及D-Hanks’液中浸泡洗滌 5 分鐘,然后放入D-Hanks液中除去黏膜、黏膜下及漿膜層。
(3)肌肉剪成肉糜后0.1%Ⅱ型膠原酶(2 mg/mL) 溶液 40 過夜消化(約10-12 小時(shí))。
(4)然后加 0.25%胰蛋白酶 370 消化30 分鐘,消化液變混濁呈絮狀提示消化良好。
(5)用100 目細(xì)胞篩過濾該絮狀液,混懸液離心(1000 轉(zhuǎn)/分,離心半徑 13 cm) 5 分鐘,沉淀的細(xì)胞移入培養(yǎng)皿,加入含 10%胎牛血清的DMEM,置于50 mL/L CO2、37℃飽和濕度孵育箱中靜置培養(yǎng), 培養(yǎng)液每周更換 2-3 次。 2. 傳代培養(yǎng) (1)待培養(yǎng)的細(xì)胞通過增殖達(dá)到約 80%匯合狀態(tài)時(shí)做傳代處理。 (2)棄去原培養(yǎng)瓶中的舊培養(yǎng)液,加入適量 的PBS(因培養(yǎng)液中的胎牛血清對(duì)胰蛋白酶有抑制作用),輕輕搖動(dòng),清洗殘留的培養(yǎng)液后棄之。
(3)加入適量的消化液,使其覆蓋整個(gè)細(xì)胞,將培養(yǎng)瓶放置于CO2培養(yǎng)箱,不時(shí)在倒置顯微鏡下觀察,當(dāng)細(xì)胞胞質(zhì)回 縮,胞間間隙增大后,吸出消化液,并向培養(yǎng)瓶中加入含10%胎牛血清的培養(yǎng)液終止消化。
(4)用吸管吸取培養(yǎng)瓶中的培養(yǎng)液,反復(fù)吹打瓶壁制備細(xì)胞懸液,吹打時(shí)不能用力過猛,盡量不出現(xiàn)氣泡,以免損傷細(xì)胞。
(5)細(xì)胞進(jìn)行計(jì)數(shù)后,按照 1X105~106細(xì)胞/mL 密度將細(xì)胞接種于培養(yǎng)瓶中。 3. 培養(yǎng)細(xì)胞的觀察及鑒定 采用倒置顯微鏡觀察平滑肌細(xì)胞的形態(tài)及生長(zhǎng)情況。細(xì)胞爬片HE 染色觀察細(xì)胞形態(tài),電鏡檢查,免疫組化染色檢測(cè)α-SMA。 二、結(jié)果 兩只兔所有標(biāo)本均獲成功。倒置顯微鏡觀察平滑肌細(xì)胞24 小時(shí)均可見膀胱平滑肌細(xì)胞貼壁生長(zhǎng),正常兔 7 天左右、而梗阻兔則需10~12 天可于50 毫升培養(yǎng)瓶約 80%匯合。 均傳代順利,傳代后約正常兔6天左右、而梗阻兔需8~9 天可于50 毫升培養(yǎng)瓶約 80%匯合。 本組中均傳至第8 代,經(jīng)第8 次傳代后, 平滑肌細(xì)胞仍生長(zhǎng)迅速,未見衰老跡象。 倒置顯微鏡下觀察均呈“谷和峰”樣結(jié)構(gòu)(圖1 中對(duì)照組2 周的 細(xì)胞;圖2 中實(shí)驗(yàn)組培養(yǎng)2 周的細(xì)胞)。 細(xì)胞爬片HE染色見膀胱平滑肌細(xì)胞細(xì)胞核呈兩端鈍圓的卵圓形平滑肌細(xì)胞核型(見圖 3)。 電鏡檢查可見平滑肌細(xì)胞密班結(jié)構(gòu)(圖 4)。 免疫組化染色檢測(cè)α-SMA 呈陽性反應(yīng)(圖 5)。 從細(xì)胞爬片HE染色和免疫組化染色檢測(cè)α-SMA 呈陽性反應(yīng)中我們發(fā)現(xiàn)該方法所的膀胱平滑肌細(xì)胞的純度幾乎99%。 ![]() 圖1. 對(duì)照組2周的細(xì)胞
![]() 圖2. 實(shí)驗(yàn)組培養(yǎng)2周的細(xì)胞 ![]() 圖 3. 細(xì)胞爬HE染色見膀胱平滑肌細(xì)胞 ,細(xì)胞核呈兩端鈍圓的卵圓形平滑肌細(xì)胞核型 ![]() 圖4. 分離后培養(yǎng)細(xì)胞的電鏡檢查發(fā)現(xiàn),平滑肌細(xì)胞致密斑結(jié)構(gòu)
![]() 圖5. α-SMA免疫組化證實(shí)該方法能獲得單一膀胱平滑肌細(xì)胞(棕色為α-SMA陽性) |
注意事項(xiàng) |
1. 應(yīng)嚴(yán)格無菌操作。
收起 2. 仔細(xì)徹底剝除膀胱黏膜、黏膜下及漿膜層,是確保獲的大量高質(zhì)單個(gè)膀胱平滑肌細(xì)胞的基礎(chǔ)。 3. 膀胱平滑肌組織應(yīng)盡量減碎以確保充分消化。 4. 嚴(yán)格控制膠原酶和胰蛋白酶的濃度和消化時(shí)間,見消化液混濁、組織塊呈絮狀,或在倒置顯微鏡下見消化液中有較多單個(gè)細(xì)胞或細(xì)胞小團(tuán)塊時(shí)即終止消化。 5. 細(xì)胞篩的運(yùn)用也是獲得高質(zhì)單個(gè)膀胱平滑肌細(xì)胞的基礎(chǔ)。 |
其他 |
一、實(shí)驗(yàn)討論 平滑肌細(xì)胞的培養(yǎng)方法可分為兩類:組織塊法和酶消化法。組織塊法適用于細(xì)嫩、易碎的組織;其方法較簡(jiǎn)單;但容易產(chǎn)生雜質(zhì)如成纖維細(xì)胞等,成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)快,故培養(yǎng)之細(xì)胞質(zhì)量較差;培養(yǎng)的大多數(shù)細(xì)胞無收縮性;且原代細(xì)胞的獲得需 3-4 周,獲得大量平滑肌細(xì)胞耗時(shí)長(zhǎng)[1]。既往酶消化法較組織塊法復(fù)雜、精細(xì);適宜的酶濃度和培養(yǎng)時(shí)間的確定較為困難;然而在較短時(shí)間內(nèi)可獲得大量的平滑肌細(xì)胞,1996 年Chambers等[2]報(bào)道酶消化法純度為70%。可見一種快速、高效、高純度的酶消化法培養(yǎng)膀胱平滑肌的方法顯得尤為重要。 本實(shí)驗(yàn)研究?jī)芍煌盟袠?biāo)本均獲成功。倒置顯微鏡觀察平滑肌細(xì)胞24 小時(shí)均可見膀胱平滑肌細(xì)胞貼壁生長(zhǎng),正常兔7 天左右、而梗阻兔則需10~12 天可于50ml 培養(yǎng)瓶約 80%匯合。
均傳代順利,傳代后約正常兔6 天左右、而梗阻兔需8~9 天可于50 ml 培養(yǎng)瓶約80%匯合。
本組中均傳至第8 代,經(jīng)第8 次傳代后,平滑肌細(xì)胞仍生長(zhǎng)迅速,未見衰老跡象。
倒置顯微鏡下觀察均呈“谷和峰”樣結(jié)構(gòu)。
細(xì)胞爬片HE染色見膀胱平滑肌細(xì)胞細(xì)胞核呈兩端鈍圓的卵圓形平滑肌細(xì)胞核型。
電鏡檢查可見平滑肌細(xì)胞密班結(jié)構(gòu)。免疫組化染色檢測(cè)α-SMA呈陽性反應(yīng)。
從細(xì)胞爬片HE染色和免疫組化染色檢測(cè)α-SMA呈陽性反應(yīng)中我們發(fā)現(xiàn)該方法所的膀胱平滑肌細(xì)胞的純度幾乎 99%(在以下的膀胱平滑肌細(xì)胞的共聚焦檢測(cè)中也證實(shí)了這一點(diǎn))。
膀胱平滑肌的鑒定[3]主要根據(jù)其細(xì)胞形態(tài)及α-actin的檢測(cè)。
倒置顯微鏡下觀察均呈“谷 和峰”樣結(jié)構(gòu);細(xì)胞爬片HE染色見膀胱平滑肌細(xì)胞細(xì)胞核呈兩端鈍圓的卵圓形平滑肌細(xì)胞核型;電鏡檢查可見平滑肌細(xì)胞密班結(jié)構(gòu),這些細(xì)胞形態(tài)學(xué)的檢測(cè)均證實(shí)其為膀胱平滑肌細(xì)胞。
免疫組化染色檢測(cè)α-SMA呈陽性反應(yīng)更進(jìn)一步證實(shí)了該方法所獲得的細(xì)胞為膀胱平滑肌細(xì)胞。
梗阻后的膀胱平滑肌細(xì)胞在生長(zhǎng)擴(kuò)增中明顯較正常膀胱平滑肌細(xì)胞 時(shí)間長(zhǎng),說明了這種酶消化法對(duì)膀胱平滑肌細(xì)胞的影響不是太大,還是保留著體內(nèi)的基本特性。
在我們的激光掃描共聚焦顯微鏡的檢測(cè)中平滑肌細(xì)胞內(nèi)的鈣離子熒光強(qiáng)度在M受體激動(dòng)劑的影響下發(fā)生明顯變化,這更進(jìn)一步證實(shí)了該方法分離培養(yǎng)出的膀胱平滑肌仍保持著收縮功能。 二、參考文獻(xiàn) 1. Korkmaz M, Guvenc BH, Bilir A et al. Isolation and culture of adult and fetal rabbit bladder smooth muscle cells and their interaction with biopolymers. J Pediatr Surg, 2003,38(1):21-24.
2. Chambers P,Neal DE,Gillespie JI. Ca2+ signalling in cultured smooth muscle cells from human bladder.Exp Physiol,1996,81(4):553-564. 3. ChamLey CJ,Campbell GR,Ross R.The smooth muscle cells in culture. Physiol Rev,1979,599(1):1-61. 4. Sui GP, Wu C, Fry CH .A description of Ca2+ channels in human detrusor smooth muscle. BJU Int,2003,92(4):476-478. 5. Sui GP, Wu C, Fry CH. The electrophysiological properties of cultured and freshly isolated detrusor smooth muscle cells. J Urol, 2001,165(2):627-632. |