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新生大鼠心肌细胞原代培养方法

2023-05-29 来源:爱go旅游网
世界中西医结合杂志2012年第7卷第4期w。rid Journal。f Integrated Traditional and Western Medicine 2012,V。1.7,N。.4 ‘293・ ・实验研究・ 新生大鼠心肌细胞原代培养方法 张滕 郭利平 【摘要】 目的探讨乳鼠心肌细胞的原代培养方法,更好地获取高存活率、高搏动率及高纯度 的心肌细胞,以建立良好的原代心肌细胞研究模型。方法无菌状态下取出生3 d以内Wistar乳鼠 心室肌,以混合消化酶(0.06%胰蛋白酶和0.1%1I型胶原酶均量混合液)反复进行短时间多次消化, 用差速贴壁法纯化心肌细胞,并加入5一溴脱氧尿嘧啶抑制非心肌细胞分裂增殖,2 d后首次换液,以 后隔日换液。结果心肌细胞24 h左右已基本贴壁,并可见单个细胞搏动,2~6 d形成单层心肌细 该方法是一种较为理想的乳鼠原代心肌细胞培养方法,值得进一步推广。 胞和其细胞簇的同步搏动,经培养所获细胞搏动良好,存活率高,免疫组化鉴定显示培养的心肌细胞 纯度95%以上。结论【关键词】心肌细胞;原代培养;乳鼠 【中图分类号】Q813.1 1 【文献标识码】A【文章编号1 1673—6613(2012)04—0293—03 Methods of the Primary Culture of Cardiocytes for the Newly..born Rats ZHANG Teng ,GUO Li—ping (1.2009 Master—degree Candidate of Tianjin University of Traditional Chinese Medicine,Tianjin 300193:2. Tianiin University of Traditional Chinese Medicine,Tianiin 300193) 【Abstract】0bjective To explore the methods of the primary culture of cardiocytes f0r the sucking mice SO as to better obtain the high livability,high pulsating rate and high purity of the cardiocytes and estab— lish the positive study model of primary—cuhured cardiocytes.Methods Under the germ—free condition. the ventricular muscle was collected from the 3 d—born Wistar sucking mice.The mixed digestive enzyme SO 1ution(the mixture of typsirn 0.06%and II—type collagenase 0.1%,equal dose)was used for the repeated digestion in a short time.The differential adhesion was adopted to purify the cardiocytes.5一bromodeoxyuri— dine was used to inhibit the division and proliferation of non—cardiocytes.In 2 days.the solution was re— placed for the first time and it was replaced once every two days since then.Results In about 24 h,the card— iocytes were adherent basically.The single cell was pulsated visibly.In 2 to 6 d.the monolayer cardiocytes were formed and the cell cluster was pulsated synchronously.Through culturing,the cells obtained were pulsa— ted wel1.The livability was high.The immunohistochemical identifieation showed that the purity of the cul— tured cardiocytes was over 95%.Conclusion This method is satisfactory for the primary culture of the card— iocytes for the sucking mice and it deserves to be promoted. 【Key words】 Cardiocytes;Primary Culture;Sucking Mice 原代心肌细胞培养技术被广泛应用于心血管 疾病的研究之中,具有操作简便、经济、可重复性等 拘。由天津市山川红实验动物科技有限公司提供, 动物合格证号:0004036。 优点,同时排除了神经、体液等因素的干扰,并可从 细胞分子水平阐明机制问题,但其较低的再生能力 限制了实验模型的理想建立。本文阐述了较为理 想的实验方法,现报道如下。 材料与方法 一2.主要试剂和仪器:胰蛋白酶(Sigma),1I型胶 原酶(Gibco),DMEM—F12(Hyclone),胎牛血清 (Bioind),5一溴脱氧尿嘧啶(Sigma), 一横纹肌肌 动蛋白单克隆抗体( —sarcomeri cactin,o【一SA)及 链霉素亲和素一生物素一过氧化物酶复合物(Strep— tAvidin—Biotin peroxydase Complex,SABC)免疫组化 、实验材料 试剂盒(武汉博士德生物工程有限公司),恒温二氧 化碳培养箱(Thermo),倒置相差光学显微镜(Lei. ea),新颖立式小容量恒温摇床(上海世平实验设备 有限公司),高速冷冻离心机。 二、实验方法 1.实验动物:3 d内的Wistar新生大鼠,雌雄不 基金项目:国家自然基金资助项目(No.81072965) 作者单位:1.天津中医药大学2009级硕士研究生,天津300193;2.天 津中医药大学,天津300193 通讯作者:张滕,Email:aaa.zhangteng123@163.con] 1.心肌细胞的原代培养:取1~3 d龄Wistar大 ・294’ 世界中西医结合杂志2012年第7卷第4期w。rid Journal。f Integrated Traditi。nal and westem Medicine 2012v。1.7.N。.4 鼠,于含75%酒精的无菌小烧杯中浸泡5~6 S后迅 速取出置于无菌培养皿中,无菌开胸,暴露心脏,于 心脏收缩期剪下心脏,放于预冷的盛有PBS缓冲液 和少量1%双抗的培养皿中,清洗3次,去除残留血 液,第二次清洗时去掉结缔组织、心房组织及部分 血管。3次清洗后,将其转移至锥形瓶瓶口中,将心 室肌剪为1 mm。碎块,加入0.1%胶原酶和0.06% 胰蛋白酶的混合酶5 mL,新颖立式小容量恒温摇床 37℃,转速110 r・min~,震荡5 min,吸取第一次消 化后的上清液,弃去,因其含有残留血细胞和部分 坏死心肌细胞碎片等,于第二次消化时收集上清 液,200目细胞筛过滤至预冷的盛有5 mL完全培养 基的50 mL离心管里,反复消化4~5次,至组织消 化成半透明状时终止继续消化,1000 r・min~,10 min离心后倒掉上清液,加入适量完全培养基小心 轻柔重悬细胞沉淀,将混匀的细胞悬液转入75 cm 培养瓶中,放入恒温二氧化碳培养箱内,差速培养 1.5 h后取出,将富含心肌细胞的细胞悬液倒入加 样槽,并加终浓度为0.1 mmol・L 的5一溴脱氧尿 嘧啶,以抑制非心肌细胞的生长,根据实验目的,轻 柔吹打均匀后种板或加入培养瓶培养,2 d后第一 次换液,以后隔Et换液。本次实验取1 mL加入12 孔板内,板内含有预先用多聚赖氨酸包被的圆形盖 玻片,用于免疫组化纯度鉴定。 2.心肌细胞的形态学观察 3.心肌细胞存活率检测:取适量差速贴壁后的 细胞悬液与0.4%台盼蓝1:1混匀后滴于细胞计数 板上,倒置相差光学显微镜下观察并计数,着色者 为死细胞,反之为活细胞。计算细胞存活率。 4.心肌细胞纯度鉴定:原代培养3 d后,无菌条 件下取出经多聚赖氨酸包被的细胞爬片,4%多聚甲 醛固定30 min,PBS清洗2次,用Ot—SA作免疫组 化进行纯度鉴定。 一SA仅在心脏中的心肌细胞 呈阳性表达,为棕黄色,位于胞浆,而在非心肌细胞 中表达阴性,故可将其作为心肌细胞纯度鉴定的 指标。 结 果 1.倒置相差显微镜进行细胞形态学观察:刚分 离的心肌细胞呈球形,折光性好,培养4~6 h后呈 圆形,后变为梭形,12 h左右已有多数细胞贴壁,伸 出伪足,变成不规则三角形或多边形,24 h细胞几 乎完全贴壁,有少数贴壁的单个细胞出现自发性搏 动,48 h细胞伸出伪足相互交织成网,2~6 d逐渐 .形成细胞簇或单层细胞,且呈现同步性搏动,搏动 频率多在80~150次・min~。结果见图1、图2。 图1培养48 h的心肌细胞 图2功能性细胞簇 (倒置相差显微镜×200) (倒置相差显微镜×400) 2.心肌细胞存活率检测结果:细胞存活率(%) =活细胞总数/(活细胞总数+死细胞总数)X 100%,用细胞计数板计数,测得存活率为95.8%。 3.心肌细胞纯度结果:随机选取5个视野分别 计数细胞总数和阳性细胞数。经免疫组化鉴定,阳 性率达95%以上,提示心肌细胞纯度较理想。结果 见图3、图4。 图3 0l—SA阳性心肌细胞 图4 O./一SA阳性心肌细胞 (免疫细胞化学染色x200) (免疫细胞化学染色X400) 讨 论 心脏由心肌细胞和非心肌细胞(如成纤维细胞 和内皮细胞等)组成,心肌细胞增殖能力低,而非心 肌细胞易于贴壁且有较强的分裂增殖能力,很容易 长成优势细胞,故如何在体外获取高纯度的心肌细 胞培养模型对实验研究的科学性和实验结果的可 靠性具有重要意义。笔者认为培养要点有以下几 方面:(1)无菌操作:无菌取心脏时可于剑突上一肋 处入剪,避免剪破消化道,减少污染机会,此外用于 细胞培养的手术器械、培养皿、培养液、血清、缓冲 液、组织材料来源等,应严格按无菌试验要求准备, 培养过程中具体操作流程亦应严格遵循实验无菌 原则。(2)消化酶浓度和消化时间:笔者认为此为 原代培养关键,胰蛋白酶可使细胞问的蛋白质水 解,细胞分散,作用较强,而Ⅱ型胶原酶对胶原的消 化作用很强,仅对细胞间质有消化作用,作用缓和。 本实验选择了较低浓度的胰蛋白酶和Ⅱ型胶原酶 均量混合后少量多次消化,使得心肌细胞受损程度 减低,存活率和纯度提高,消化 (下转第319页) 世界中西医结合杂志2012年第7卷第4期w。rid Journal 0f Inte ated Traditional and Western Medicine 2012,V01.7,N。.4 ‘319・ 经兴奋性,增加血红蛋白含量,抗缺氧及自由基氧 化,增强机体抗疲劳系统的功能,提高运动能力。 补阳还五汤加味能起到以补气为主,兼以活血通络 的特点,同时又应用针刺疗法,发挥其直接疏通经 络,调整经络之气血阴阳的作用。二者配合使用, 在功用上既相互促进,又可弥补对方之不足,标本 同治,相得益彰,有效地降低了肌肉的痉挛。这对 脑卒中后痉挛性偏瘫的患者来说具有特别的意义。 因为疼痛的缓解,肌肉痉挛的减轻,抗疲劳能力的 的作用,对治疗脑卒中后半身不遂、关节疼痛,提高 运动耐力有着很好的疗效。 针灸治疗作用之一在于调和阴阳,针灸施治的 总则之一在于补虚泻实。《灵枢・根结》篇说:“用 针之要,在于知调阴与阳,调阴与阳,精气乃光,合 提高,使患者可以有耐力应付其他辅助的运动治疗 和日常生活活动,从而提高生活质量。 参考文献 形与气,使神内藏。”《素问・至真要大论》也说:“谨 察阴阳所在而调之,以平为期。”明确指出了针灸治 病的关键就在于调节阴阳的偏盛偏衰,使机体转归 于“阴平阳秘”,恢复其正常的生理功能,从而达到 治愈疾病的日的。可见调和阴阳是针灸治病的最 终目的。脑卒中后肢体痉挛表现为阴急阳缓,根据 [1]Elovic E.Principles of pharmaceutical management f ospastic hyperto— nia『J1.Phys Med Rehabil Clin N Ant,2001,12(4):793—816. [2]国家中医药管理局脑病急症协作组.中风病诊断与疗效评定标 准(试行)[J].北京中医药大学学报,1996,19(1):55—56. [3]肖淑杰,李惠兰,陈之罡,等.拮抗肌取穴针刺治疗偏瘫病人患肢 痉挛2(】例的临床观察[J].针灸临床杂志,1996,12(11):9—10. [4]中华人民共和国卫生部医政司.中国康复医学诊疗规范[M].北 京:华夏出版社,1998:15. 中医学基本理论,拘急痉挛属实,弛缓属虚。故其 治疗宜泻实补虚,即泻阴补阳,具体地说即采用毫 针刺,拘急侧穴位用泻法,弛缓侧穴位用补法,以调 和阴阳,使阴阳相济,恢复平衡。 因此,在本研究中,笔者采用了中药、针刺内外 兼用,一方面发挥了中药内服,调整脏腑阴阳气血 [5]乔玉成.关于中医药抗运动性疲劳的立法思考[J].北京体育大 学学报,2000,23(4):490—492. (收稿日期:2012—02—20) (上接第294页) 会影响心肌细胞的形态结构和生理功能 J,5一溴 脱氧尿苷的作用是替代胸腺嘧啶核苷酸掺人DNA 中,从而阻止生长活跃的非心肌细胞的增殖,一般 于培养前3 d在培养基中加入终浓度为0.1 mmol・ L 的Brdu即可。 温度为37℃,此温度下酶活性最强。每次消化时间 不宜过久,以便减轻胰酶对单细胞的破坏作用,吹 打细胞时动作尽量轻柔,避免气泡产生。(3)培养 液的选择:培养液可用EMEM、MEM、DMEM、M199、 MCHB107液、DMEM/F12液,其中以DMEM/F12液 心肌细胞培养在心血管研究领域中有着广阔 最佳,培养液pH值一般为7.0~7.2 。(4)差速 时间的选择:非心肌细胞如成纤维细胞,往往很早 就附着于培养瓶表面,根据这一特点,可以将非心 肌细胞和心肌细胞分离开来,不同的差速贴壁时间 对心肌细胞培养有显著差异,其中差速贴壁60、90 min效果较好,不仅可以获得纯度高的心肌细胞,而 且可以保证得到较高心肌细胞的数量 。本实验 选择90 min为差速培养时间。(5)换液时间:为避 免心肌细胞随换液而被丢弃,应在48 h后换液,这 的应用前景,通过本实验可制得较为理想的体外细 胞实验模型。 参考文献 [1]杨瑞丰,潘伟.心肌细胞培养进展[J].中国心血管病研究杂志, 2005,3(8):634—636. [2]邵华,金秀东,梁军,等.不同差速贴壁时间对心肌细胞培养的影 响实验性研究[J].牡丹江医学院学报,2008,29(1):3—4. [3]王涛,余志斌,谢满红,等.新生大鼠心肌细胞培养技巧[J].第四 军医大学学报,2003,24(2):F002. 1 4 j Miragoli M,Gaudesius G,Rohr S.Electrotonic modulation of cardiac 样不仅使贴壁的心肌细胞数量明显增加,而且5一 溴脱氧尿嘧啶作用时间越长,对成纤维细胞的抑制 作用更确实 。(6)5一溴脱氧尿嘧啶的使用:细胞 培养中的非心肌细胞主要是成纤维细胞,其分泌物 impulse conduction by myofibroblasts[J].Cirac Res,2006,98(6): 801—810. (收稿日期:2012—02—05) 

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