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摘要:目的:建立簡(jiǎn)便有效的人腹膜間皮細(xì)胞(HPMC)的體外培養(yǎng)方法。方法:用0.2%胰蛋白酶-0.02%EDTANa2消化人大網(wǎng)膜組織,細(xì)胞懸液經(jīng)100目篩網(wǎng)濾過后進(jìn)行培養(yǎng)。用形態(tài)學(xué)、免疫組化(SP法)鑒定細(xì)胞。結(jié)果:分離培養(yǎng)的細(xì)胞光鏡下呈鋪路鵝卵石狀。免疫組化鑒定顯示角蛋白、波形蛋白抗原陽(yáng)性,第Ⅷ因子、白細(xì)胞CD45抗原陰性,證實(shí)培養(yǎng)的細(xì)胞的確是HPMC。結(jié)論:胰蛋白酶消化法是一種簡(jiǎn)單實(shí)用的分離HPMC的方法。
關(guān)鍵詞:腹膜間皮細(xì)胞;胰蛋白酶;大網(wǎng)膜
腹腔粘連是腹部手術(shù)后常見的并發(fā)癥,常引起腸梗阻、慢性腹痛,以及不孕、不育等,而且粘連很難通過再次手術(shù)加以改善[1]。近年來(lái)對(duì)腹腔粘連的形成機(jī)制有了較深入的研究,認(rèn)為腹腔粘連的形成與多種因素有關(guān),其中腹膜間皮細(xì)胞的完整性及功能正常與否是腹腔粘連形成的關(guān)鍵因素[2]。因此,建立人腹膜間皮細(xì)胞培養(yǎng)體系,為體外研究人腹膜間皮細(xì)胞生理功能及其在腹腔粘連防治中的作用提供了有效手段。
早在20世紀(jì)80年代初,Wu等[3]通過直接從患者腹水中獲取腹膜間皮細(xì)胞的方法,成功地培養(yǎng)出人腹膜間皮細(xì)胞。此后Kern[4]和Stylianou[5]等分別采用膠原酶消化組織法和直接種植法,培養(yǎng)出人腹膜間皮細(xì)胞,Stylianou并完整地闡述了人腹膜間皮細(xì)胞的鑒定方法。雖然目前人腹膜間皮細(xì)胞培養(yǎng)方法很多,但由于培養(yǎng)人腹膜間皮細(xì)胞的條件苛刻且易受成纖維細(xì)胞污染等原因,要獲得大量、高純度的人腹膜間皮細(xì)胞仍為實(shí)驗(yàn)研究中的難題。我們綜合文獻(xiàn)方法并加以改進(jìn),建立了人腹膜間皮細(xì)胞體外培養(yǎng)方法。
1材料與方法
1.1取材
無(wú)菌取自江蘇省中醫(yī)院普外科、肛腸科腹部手術(shù)切除的大網(wǎng)膜。
1.2主要儀器設(shè)備
眼科剪、鑷,培養(yǎng)皿,50mL培養(yǎng)瓶,吸管,10mL尖底離心管,CO2培養(yǎng)箱,超凈臺(tái),離心機(jī),倒置相差顯微鏡,100目不銹鋼篩,0.22濾膜過濾器。
1.3主要試劑
1.3.1PBS液氯化鈉8.0g,氯化鉀0.2g,磷酸氫二鈉1.56g,磷酸二氫鉀0.2g溶于1000mL三蒸水中,過濾滅菌分裝,室溫保存。
1.3.21640培養(yǎng)基InvitrogenCorporation公司產(chǎn)品,按說明配制,并使其含有青鏈霉素各100U/mL,小牛血清20%。
1.3.3細(xì)胞消化液胰蛋白酶(國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司)2.5g,EDTA二鈉鹽0.16g溶于1000mLPBS液中,過濾除菌,分裝于小瓶?jī)?nèi),-20℃保存。
1.3.4免疫組化抗體波形蛋白抗體,第8因子抗體,CD45抗體均為福建邁新公司產(chǎn)品。
1.4腹膜間皮細(xì)胞的原代培養(yǎng)
無(wú)菌摘取腹部手術(shù)切除的大網(wǎng)膜,剪取血管脂肪相對(duì)少的網(wǎng)膜組織,大小約3cm×3cm,將剪取的網(wǎng)膜組織置于含500U/mL青霉素和500L/mL鏈霉素的無(wú)菌生理鹽水中浸泡20min,然后用生理鹽水流動(dòng)沖洗5min,將漂洗后的網(wǎng)膜組織平鋪于無(wú)菌培養(yǎng)皿內(nèi),再用PBS反復(fù)漂洗至沒有油珠漂浮,同時(shí)剪除血管及脂肪,將洗凈的網(wǎng)膜組織剪成1cm×1cm大小,加入0.2%胰蛋白酶-0.02%EDTA細(xì)胞消化液20mL,用吸管反復(fù)吹打均勻,裝于50mL培養(yǎng)瓶?jī)?nèi),放置于37℃,體積分?jǐn)?shù)為5%CO2培養(yǎng)箱內(nèi)消化25min,每5min振搖1次,最后5min保持靜止。消化結(jié)束后將消化液用100目不銹鋼篩過濾于培養(yǎng)皿內(nèi),加入等量含20%體積分?jǐn)?shù)的胎牛血清的RPMI-1640完全培養(yǎng)液終止消化。用移液器分裝于10mL尖底離心管,1000r/min,離心10min,棄上清,加入適量完全培養(yǎng)液溶解細(xì)胞沉淀,分裝于50mL培養(yǎng)瓶,放置于37℃,5%CO2培養(yǎng)箱內(nèi)培養(yǎng)。
1.5腹膜間皮細(xì)胞的傳代培養(yǎng)
原代細(xì)胞培養(yǎng)24h后,鏡下觀察細(xì)胞貼壁情況,貼壁良好的以等體積的新鮮完全培養(yǎng)液替換瓶?jī)?nèi)全部陳舊培養(yǎng)液,貼壁情況差的以等體積的新鮮完全培養(yǎng)液替換瓶?jī)?nèi)一半的陳舊培養(yǎng)液,此后每3d全換液1次。約培養(yǎng)5~8d細(xì)胞生長(zhǎng)融合,可以首次傳代。當(dāng)細(xì)胞生長(zhǎng)融合成單層,PBS漂洗2次,每瓶加入完全消化液2mL,在37℃,5%CO2培養(yǎng)箱內(nèi)消化15min。鏡下觀察細(xì)胞消化情況,細(xì)胞脫落變形后,加入4mL完全培養(yǎng)液終止消化。將細(xì)胞懸液分裝于離心管內(nèi)1000r/min,離心10min,棄上清,加入適量完全培養(yǎng)液溶解細(xì)胞沉淀,傳代于6孔板(將蓋玻片裁成4片,泡酸,洗凈,烘干,在盛有多聚賴氨酸的塑料培養(yǎng)皿內(nèi)浸泡5~10min,取出,在干燥箱內(nèi)60℃烘干1h,高壓滅菌。將滅菌后的蓋玻片放置于6孔板內(nèi),每孔3片)內(nèi),加入適量完全培養(yǎng)液。繼續(xù)在37℃,5%CO2,濕度95%的培養(yǎng)箱中靜置培養(yǎng),至細(xì)胞完全貼壁伸展。
1.6腹膜間皮細(xì)胞的鑒定
1.6.1免疫組化鑒定①吸去6孔板內(nèi)培養(yǎng)液,PBS(pH7.2~7.4)洗2次,每次3min,將細(xì)胞爬片取出,用生理鹽水洗2遍,隨即放入10%中性福爾馬林固定30min;蒸餾水洗4次,每次3min。②加入0.1%TritonX100(PBSpH7.4配制),室溫10min,PBS洗3次。③抗原修復(fù),根據(jù)不同一抗的要求進(jìn)行(CD45無(wú)須修復(fù),波形蛋白和第8因子用檸檬酸緩沖液高壓加熱修復(fù)。滴加即用型一抗、室溫下孵育60minBPS洗3次每次5min,去除PBS。每張蓋玻片滴加50LElivision試劑盒中的試劑A,室溫下20min,PBS洗3次,每次3min。每張蓋玻片滴加50LElivision試劑盒中的試劑B,室溫下30min,BPS洗4次,每次5min)。④DAB顯色,每張蓋玻片滴加新鮮配置的DAB顯色溶液,在顯微鏡下觀察3~10min;自來(lái)水洗5min,蘇木素復(fù)染,0.1%鹽酸分化,自來(lái)水沖洗,PBS返藍(lán)。⑤脫水,逐級(jí)脫水:過70%、80%、90%、95%酒精各1次,100%酒精2次,每次1min;透明,過二甲苯溶液3次,每次3min。⑥封片,將有細(xì)胞的一面向下,用中性樹膠封片。自然通風(fēng)干燥。普通光學(xué)顯微鏡觀察,拍照。
1.6.2掃描電鏡鑒定①細(xì)胞準(zhǔn)備:同間皮細(xì)胞傳代,取出細(xì)胞爬片浸入PBS中漂洗細(xì)胞表面;②固定:將細(xì)胞爬片放入青霉素小瓶中,加入4℃預(yù)冷的3%的戊二醛,4℃過夜。吸出固定液,用PBS浸洗2次,每次10min。再加入4℃預(yù)冷的1%的四氧化鋨,在4℃固定1h。PBS浸洗2次,每次10min。③脫水:用30%、50%、70%、80%、90%、100%酒精逐級(jí)脫水,各10min。④置換:將樣品放入醋酸異戊醋:丙酮=l:1的混合液中10min,然后放入醋酸異戊酯中2次,各10min;⑤臨界點(diǎn)干燥:預(yù)冷臨界點(diǎn)干燥室的樣品室,使其溫度降到0℃,將玻片放入樣品籃,樣品籃的上下兩面事先鋪好濾紙,在保證細(xì)胞被醋酸異戊醋浸潤(rùn)的情況下,將樣品籃放入樣品室。擰緊室蓋,充入液態(tài)CO2,同時(shí)緩慢排出CO2氣體,反復(fù)3次,使液態(tài)CO2置換出細(xì)胞中的醋酸異戊醋,加熱樣品室,使CO2達(dá)到臨界狀態(tài)。緩慢的排出CO2,待樣品室壓力降為零,取出樣品。⑥離子濺射鍍膜:從樣品籃中取出玻片,用銀膠將干燥樣品粘到樣品托上。
導(dǎo)電膠干燥后,將樣品托放入離子濺射儀的真空罩內(nèi),抽真空。當(dāng)真空度達(dá)0.1托后,加高壓1000V,離子濺射鍍膜。⑦電鏡觀察:?jiǎn)?dòng)掃描電鏡,安裝樣品,觀察細(xì)胞表面結(jié)構(gòu),拍照。
1.6.3透射電鏡鑒定①消化間皮細(xì)胞,1000r/min,離心5min,3%戊二醛固定,PBS洗滌2次,每次20min;②1%鋨酸固定30min,PBS浸洗2次,每次10min;③脫水:用30%、50%、70%、80%、90%、100%酒精逐級(jí)脫水,各10min;④100%丙酮固定10min;Epon812浸泡、包埋;⑤LKB-V型超薄切片機(jī)切片(70m);H-600透射電鏡(日本)下觀察、拍片。
2結(jié)果
剛從大網(wǎng)膜消化下來(lái)的間皮細(xì)胞在倒置顯微鏡下為葡萄串狀,50%的間皮細(xì)胞大約24h左右貼壁,個(gè)別細(xì)胞伸展。72h所有貼壁細(xì)胞均伸展,呈多形性(梭形、橢圓形、多角形等),邊緣不整,細(xì)胞呈現(xiàn)拉網(wǎng)狀生長(zhǎng),與相鄰的細(xì)胞相互連接。以后細(xì)胞拉網(wǎng)生長(zhǎng)現(xiàn)象減少,生長(zhǎng)融合呈多角形,大小較為一致,似鋪路鵝卵石樣外觀。細(xì)胞經(jīng)傳代培養(yǎng)后,2~4代細(xì)胞的形態(tài)與生長(zhǎng)方式與原代細(xì)胞基本無(wú)異。5代開始間皮細(xì)胞增殖明顯緩慢。
2.1免疫組化鑒定
光鏡下觀察所培養(yǎng)細(xì)胞的波形蛋白染色為陽(yáng)性,是間皮細(xì)胞的特征。波形蛋白抗原陽(yáng)性,CD45、第8因子抗原陰性可排除成纖維細(xì)胞、血管內(nèi)皮細(xì)胞和白細(xì)胞。
2.2超微結(jié)構(gòu)
掃描電鏡下細(xì)胞完全鋪展,與周圍對(duì)比不強(qiáng)烈。細(xì)胞呈橢圓形或多角形,胞核圓形,位于細(xì)胞中央、較小,有核處細(xì)胞隆起較厚。細(xì)胞表面大量密集的微絨毛,細(xì)胞周圍高密度的絨毛在背景中形成高密度的暈圈。透射電鏡檢查:細(xì)胞表面存在大量多少不等的微絨毛,細(xì)胞漿內(nèi)豐富的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和線粒體,未見Weibelpalade小體。
3討論
間皮細(xì)胞培養(yǎng)中要注意以下幾點(diǎn):①正確確定首次換液時(shí)間,避免換液過早,首次換液越晚越好,最好第3天進(jìn)行,動(dòng)作輕柔,減少振蕩。原代培養(yǎng)頭3天盡量勿動(dòng)培養(yǎng)液,以免干擾間皮細(xì)胞貼壁,換液越早丟失的間皮細(xì)胞數(shù)目越多;②胰蛋白酶消化后,消化液中的間皮細(xì)胞不要,因?yàn)樽钕认聛?lái)的往往是活力不好的細(xì)胞。終止消化后用培養(yǎng)液吹打下來(lái)的細(xì)胞活力好,生長(zhǎng)快;③注入培養(yǎng)瓶中的間皮細(xì)胞要具備一定細(xì)胞密度,不要太稀。生長(zhǎng)良好的細(xì)胞可提供“化學(xué)信使”去促進(jìn)其它細(xì)胞生長(zhǎng),因此細(xì)胞密集時(shí)它們彼此能提供和接受該“化學(xué)信使”越長(zhǎng)越好;假若過稀,則可因缺乏該化學(xué)信使而停止生長(zhǎng)、死亡。此外,腹膜供體的年齡越年輕越好。
雖然目前國(guó)內(nèi)、外的文獻(xiàn)已介紹了多種間皮細(xì)胞的培養(yǎng)方法,但這些培養(yǎng)方法均較為復(fù)雜且重復(fù)性不高,不能滿足科學(xué)研究的需要。本實(shí)驗(yàn)所建立的體外人腹膜間皮細(xì)胞培養(yǎng)模型,操作簡(jiǎn)單,培養(yǎng)迅速,4~7d即可傳代,可重復(fù)性強(qiáng)。
【參考文獻(xiàn)】
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