猪成纤维细胞的简易分离培养
2017-03-28刘西梅华再东任红艳肖红卫李莉华
刘西梅 华再东 任红艳 肖红卫 李莉 华文君 张立苹 毕延震
摘要:比較了不同来源、不同状态组织和不同分离方法对猪成纤维细胞的影响,结果表明,离体组织长时间乙醇预处理和长时间储运会降低细胞活力,使生长速度减慢;初始原代细胞种类比较多,生长不均匀,只有传代培养3代以上,才能得到比较纯的成纤维细胞。
关键词:猪;成纤维细胞;分离;培养
中图分类号:R329-33 文献标识码:A 文章编号:0439-8114(2017)04-0702-02
随着生物技术的发展,原代成纤维细胞已经成为非常特殊的资源[1]。由于试验材料来源广、分离培养条件不苛刻,细胞的分裂增殖能力强,适应性好,且性状稳定[2,3],同时又能模拟体内生长状况、生长环境简化、生长条件明确、施加实验因素方便、容易获得直接活体观察结果以及方便控制培养产物等特点[3,4],所以成纤维细胞得以广泛地研究和应用。医学上用于疾病诊断、人工皮肤、组织创伤修复、组织器官培养[1,5];动物上用于体细胞克隆、转基因[6,7],以实现濒危畜禽保种及扩繁、优良品种的快速繁育、转基因新品种培育;基础研究上为遗传学、细胞学、胚胎学、组织学、免疫学等提供基础材料和分离培养模式[8]。因此,建立一种快速、实用、简便的猪成纤维细胞分离培养方法成为急需。本研究比较了不同来源、不同状态组织和不同分离方法对成纤维细胞的影响,旨在为相关研究提供依据。
1 材料与方法
1.1 材料、仪器及试剂
35 d的胎猪、新生小猪、成年猪;超净工作台、超低温冰箱、CO2培养箱、眼科剪、培养瓶、离心管、血球计数板;乙醇、PBS溶液、DMEM培养基(Gibco公司)、胎牛血清(FBS,Hyclone公司)、中性蛋白酶、胰蛋白酶;青霉素、链霉素、台盼蓝、EDTA、DMSO。除了特别说明外,其他试剂均源于Sigma公司[1,7,9,10]。
1.2 试验方法
1.2.1 组织取样 通过手术,从怀孕35 d的湖北白猪母猪体内无菌取出胎儿,浸泡在PBS(100 IU/mL 青霉素和100 μg/mL链霉素)中,室温尽快带回实验室无菌间,在超净工作台上,用镊子去除胎儿头、尾、四肢、心脏及其他脏器,用PBS清洗后,用眼科剪将胚胎剪碎成约1 mm的3小块,用PBS冲洗2次,再用相应的培养基洗1次,备用[9];耳组织来自湖北白猪耳边沿皮肤(大、小猪均可),经剪毛、清洗、消毒、生理盐水再清洗后,在耳边沿无菌剪取多个皮肤约0.5 cm2,放入PBS(100 IU/mL青霉素和100 μg/mL链霉素)中,室温2 h内运回实验室,在超净工作台上去除表皮及皮下组织,用PBS溶液洗涤2次, 将组织剪成约1 mm的3小块,用相应的培养基洗1次,备用[6]。
1.2.2 细胞培养 组织块培养是将组织块直接接种到培养皿上,或是将组织块用0.25%中性蛋白酶在4 ℃处理2~4 h,剩余组织块以1~2 mm间距接种于培养瓶内壁或培养皿上,加入少量DMEM培养液(含10%FBS),置于39 ℃的5%CO2培养箱中培养24 h,待组织块吸附牢固后,次日补加培养液至正常体积,3 d后换液[1];如果是细胞培养,则向剪碎的组织块中加入约2倍组织块体积的37 ℃预温的0.25%胰酶(含0.04%EDTA),在4 ℃中消化12~16 h(期间有规律地摇晃3~4次),加入DMEM培养液(含10%FBS)终止消化;取上清液,以800 r/min离心5 min,弃上清液,然后加入培养液,轻轻吹打重新悬浮细胞,以5×104个/mL的密度接种于培养瓶或培养皿中[9]。
1.2.3 细胞传代 细胞在组织块周围生长成片时,或当培养的细胞达到85%~90%汇合度时传代。加入2 mL 0.25%胰蛋白酶和0.04% EDTA混和溶液(Gibco)消化细胞3~4 min(细胞边沿开始有收缩即可),加入2 mL细胞培养液终止消化,轻轻吹打让细胞悬浮,转入离心管,1 000 r/min离心5 min,用培养液重新悬浮细胞,计数后以5×104个/mL的密度接种于新培养瓶继续培养,经过5~7 d的生长后,细胞达到85%~90%汇合,再次按1∶3或1∶4比例进行传代培养。如此反复传代,可以进一步纯化成纤维细胞[6]。
2 结果与分析
2.1 组织块处理
组织细胞离开身体后非常脆弱,任何处理都会对细胞造成伤害,乙醇消毒、运输时间等会影响原代细胞的生长,其中乙醇长时间消毒对细胞的伤害最大,其次是运输时间。培养7 d后,细胞的生长状况见表1。
从表1中可以看出,乙醇短时间处理组织对细胞生长没有影响,而处理时间延长会使细胞生长减慢,但这种处理对活体组织没有影响,即在组织没有离开肌体前处理,不影响组织采集后细胞的生长。
由表2可见,运输时间1~2 h对细胞生长几乎没有影响,然而当运输时间达到4 h时细胞生长活力开始降低,6 h时已不适宜作为原代细胞分离培养。所以分离原代成纤维细胞时,取组织后应尽快运回实验室培养,这样可以提高成功率。
2.2 成纤维细胞的培养与分离
从组织中开始分离的原代细胞种类比较多,而且生长不均匀,无法判断成纤维细胞(图1,图2),只有传代培养3代以上,才能得到比较纯的成纤维细胞(图3,图4)。
培养7~8 d的组织块周围可见多边形细胞并向四周成片生长,培养13 d时传代培养,传代后细胞生长迅速,约6 d细胞即可长满培养板;消化法得到的细胞培养5 d,细胞开始向周围快速生长,大约培养11~12 d即可传代,传代后6 d细胞长满培养板[6]。
3 讨论
成纤维细胞是非常重要的供体细胞之一,无论是用组织块培养获得,还是用消化培养制备,均可获得比较纯的成纤维细胞。但前期处理会影响原代细胞的生长,特别是离体后,样品长时间储运会降低细胞的生长速度,乙醇长时间消毒处理直接抑制细胞的生长,样品离体前乙醇处理对细胞的生长影响较小。其原因可能是离体前处理,乙醇被血液及组织液稀释或带走,进入组织细胞的乙醇浓度不容易快速升高,对细胞活力影响小,而离体后组织细胞中的乙醇浓度很快达到峰植,直接影响了细胞的活力;离体组织长时间储运由于没有营养,细胞代谢受到影响,细胞活力有所降低,但影响较小。
组织块和消化法分离的细胞均可用于体细胞克隆,两者的差别在于分离细胞所用的时间长短不一,对于纯度要求不高的细胞而言,消化法比组织块法更快收获大量的1~2代细胞。其原因是原代培养时,消化法原始生长点比组织块法多很多,消化后每个细胞都可能成为一个原始生长点,而每个组织块只是一个原始生长点,组织块的数量限制了原始生长点数量。但两种方法分离到的成纤维细胞传到3代以后,其生长无差别。
参考文献:
[1] 冯 颖.大鼠皮肤成纤维细胞分离培养方法的研究[J].吉林农业,2014,23(21):1.
[3] 金仁桃,章孝荣,汪存利,等.关于成纤维细胞培养的几点体会[J].黑龙江动物繁殖,2003,11(3):8-9.
[2] 王 亮,刘婷婷,彭 涛,等.荷斯坦奶牛耳组织成纤维细胞分离培养及冷冻保存方法研究[J].黑龙江畜牧兽医,2006(5):9-12.
[4] 项碧飞,孟宇航,郭春华,等.鸭胚成纤维细胞培养技术的改良[J].四川畜牧兽医,2008(6):29-30.
[5] 蒋 俊,徐 瑗,尚宇阳,等.介绍一种简易的成纤维细胞培养方法[J].实用手外科杂志,2001,15(2):97.
[6] 郭志林,杨永梅,赵明德,等.野牦牛成纤维细胞分离培养与部分生物学特性观察[J].中国细胞生物学学报,2013,35(12):1-5.
[7] 陈士恩,仝伟建,郭鹏辉.早胜牛胚胎和耳缘成纤维细胞分离培养与鉴定[J].中国畜牧兽医,2012,39(3):148-152.
[8] 孟凡华,肖红梅,张 东,等.蒙古绵羊胎儿皮肤成纤维细胞分离培养与特性分析[J].中国畜牧兽医,2012,39(3):129-133.
[9] 信吉阁,成文敏,潘伟荣,等.猪胎儿成纤维细胞和耳皮肤成纤维细胞培养方法的研究[J].黑龙江畜牧兽医,2013(5):1-5.
[10] 方俊顺,陶 勇,章美玲,等.黑麂耳成纤维细胞培养及异种重构胚构建[J].农业生物技术学报,2007,15(2):228-232.