人羊膜间充质干细胞分离培养:胰蛋白酶及胶原酶消化时间及浓度的选择

人羊膜间充质干细胞分离培养:胰蛋白酶及胶原酶消化时间及

浓度的选择

张惠娟;丛姗;梁美萍;刘俊平;黄利刚;宋瑾;曹贵方

【摘要】背景:文献报道人羊膜间充质干细胞提取方法各不一致,得到的细胞数

量各不相同。目的:探索人羊膜间充质干细胞在体外分离培养的最适方法。
方法:无菌条件下取正常足月剖腹产胎儿的羊膜剪成碎片,分别通过4个实验7

种方法体外培养人羊膜间充质干细胞。①实验一:分别采用3种方法:0.05 g/L

胰蛋白酶消化10 min后,再加0.75 g/L胶原酶Ⅰ消化60 min;0.75 g/L胶原酶Ⅰ直接消化120 min;0.05 g/L胰蛋白酶与0.75 g/L胶原酶Ⅰ同时消化60 min。

②实验二:采用0.05 g/L的胰蛋白酶消化30 min后,再加0.75 g/L胶原酶Ⅰ消化30 min。③实验三:分别采用2种方法:0.05 g/L的胰蛋白酶连续2次消化

30 min后,再加入0.75 g/L的Ⅰ型胶原酶消化60 min;0.05 g/L的胰蛋白酶连续2次消化40 min后,再加0.75 g/L胶原酶Ⅰ消化60 min。④实验四:采用0.05 g/L的胰蛋白酶连续2次消化30 min后,再加1 g/L的Ⅰ型胶原酶消化60 min。显微镜下观察其形态,研究人羊膜间充质干细胞在体外分离培养的最适方法。
结果与结论:用0.05 g/L的胰蛋白酶连续消化2次每次消化30 min,

然后用1 g/L的胶原酶消化60 min是最合适的体外分离培养条件。细胞成细长梭形或星形,胞质丰富,细胞核呈圆形,1-3个核仁。说明实验四采用的胰酶和胶原酶消化的时间合适,而且胶原酶的浓度合适,得到的细胞数量最

多。%BACKGROUND:Extraction methods of human amniotic mesenchymal stem cells are inconsistent in the number of cells.
OBJECTIVE:To explore the optimal method to in vitro isolate and culture human amniotic mesenchymal stem cells.
METHODS:Under sterile conditions, ful-

term cesarean fetal amniotic membrane was cut into pieces, then to isolate human amniotic mesenchymal stem cells by seven methods in four experiments. In experiment 1, human amniotic mesenchymal stem cells were isolated by the fol owing three methods:(1) 0.05 g/L trypsin digestion for 10 minutes fol owed by 0.75 g/L col agenase digestion for 60 minutes;(2) 0.75 g/L col agenase I for 120 minutes;(3) co-digestion with 0.05 g/L trypsin and 0.75 g/L col agenase for 60 minutes. In experiment 2, the samples were digested with 0.05 g/L trypsin digestion for 30 minutes fol owed by 0.75 g/L col agenase digestion for 30 minutes. In experiment 3, the samples were digested by two methods:(1) 0.05 g/L trypsin digestion for 30 minutes×2, fol owed by 0.75 g/L col agenase digestion for 60 minutes;(2) 0.05 g/L trypsin digestion for 40 minutes×2, fol owed by 0.75

g/L col agenase digestion for 60 minutes. In experiment 4, the samples were digested with 0.05 g/L trypsin digestion for 30 minutes×2, fol owed by 1 g/L col agenase digestion for 60 minutes. Fol

owing morphology observation under a microscope, we studied the most suitable method for isolating human amniotic mesenchymal stem cells.
RESULTS AND CONCLUSION:Digestion with 0.05 g/L trypsin for 30 minutes twice fol owed by 1 g/L of col agenase digestion of 60 minutes was the most suitable isolation and culture condition in vitro. cells became elongated fusiform or star-shaped with rich cytoplasm, and nuclei were round with 1-3 nuts. We can harvest the most number of human amniotic mesenchymal stem cells using the method described in experiment 4.

【期刊名称】《中国组织工程研究》

【年(卷),期】2014(000)006

【总页数】6页(P944-949)

【关键词】干细胞;培养;间充质干细胞;羊膜间充质干细胞;细胞培养;胰蛋白酶;胶原酶;863项目

【作者】张惠娟;丛姗;梁美萍;刘俊平;黄利刚;宋瑾;曹贵方

【作者单位】内蒙古农业大学动物组织胚胎与发育生物学实验室,内蒙古自治区呼和浩特市 010018;内蒙古农业大学动物组织胚胎与发育生物学实验室,内蒙古自治区呼和浩特市 010018;内蒙古农业大学动物组织胚胎与发育生物学实验室,内蒙古自治区呼和浩特市 010018;内蒙古农业大学动物组织胚胎与发育生物学实验室,内蒙古自治区呼和浩特市 010018;内蒙古农业大学动物组织胚胎与发育生物学实验室,内蒙古自治区呼和浩特市 010018;内蒙古农业大学动物组织胚胎与发育生物学实验室,内蒙古自治区呼和浩特市 010018;内蒙古农业大学动物组织胚胎与发育生物学实验室,内蒙古自治区呼和浩特市 010018

【正文语种】中文

【中图分类】R394.2

0 引言 Introduction

干细胞是一种能够自我更新且未分化的细胞,在一定的条件下,干细胞能够分化成为多种成熟细胞类型。按照来源和分化潜能不同,干细胞可分为胚胎干细胞和成体干细胞两类[1]。胚胎干细胞来源于早期的胚泡和胚胎内层的细胞群,并且具有向3个胚层细胞分化的能力[2-3],但其伦理学争议严重影响并制约了临床应用研究

进展。成体干细胞形成于原肠胚形成后的胎儿和成体组织,传统的观念认为,成体干细胞主要分化为其来源组织的细胞类型。然而,近几年来的很多研究表明,成体干细胞具有能够分化成为除来源以外的其他胚层组织的能力,为临床应用这种多潜能细胞,治疗多种疾病带来了新的希望[4]。

间充质干细胞又称为基质干细胞,是属于成体干细胞的一种,最早从骨髓中分离而来。这种细胞具备干细胞定义的两个基本特性:①能够自我更新。②可分化成两个或两个以上其他品系的细胞。

间充质干细胞是由早期中胚层发育而来的非造血成体干细胞,该细胞在体外可以贴壁生长,并呈现梭状[5]。胞质丰富,细胞核呈圆形,1-3个核仁[6]。在适当的条件下可以大量扩增,并转化为间充质祖细胞,进而分化成各种组织细胞,如脂肪、骨、软骨、内皮细胞、成纤维细胞等。

间充质干细胞除了具有多系分化的功能之外,还具有低免疫原性、能向肿瘤迁移、具有免疫调节等功能,使其除了在治疗组织缺损、器官退行性疾病取得了重要进展以外,在肿瘤及免疫疾病治疗中也具有相当广泛的应用前景。此外,一些研究学者还发现,基质干细胞具有类似免疫抑制剂作用,可抑制T淋巴细胞在混合淋巴细胞中的免疫反应,并同时抑制T细胞的异基因增殖反应。

据国外的一些临床试验和动物实验都己基本证实,成体干细胞有两个引人注意的生物学特性:一是成体干细胞注入体内后,有明显的趋向性,较明显集中到受损伤的部位;二是成体干细胞到达受损的部位后,在局部的微环境诱导,发生了明显的诱导分化,使成体干细胞向着已损伤组织修复所需要的细胞,进行了导向性的分化。所以,近年来间充质干细胞已逐步成为干细胞研究的热点。

目前虽然骨髓仍作为是间充质干细胞的主要来源,但骨髓提取间充质干细胞为一个侵入性的过程,并且干细胞的质量和数量都随着供者年龄的增长而逐渐降低[7]。其他组织中,如动员的外周血、乳牙、脐带、脐血也存在间充质干细胞,然而,从

这些组织中获得的细胞数量较为有限。所以,寻找更易获得、含量丰富并且易于培养的间充质干细胞新来源,对间充质干细胞的实验研究及临床应用,都具有重大意义。以上因素,都限制了间充质干细胞在组织工程和临床中的运用。

羊膜是胎膜最内层,是由人羊膜间充质细胞和人羊膜上皮细胞组成,由胚胎羊膜囊壁发育而成,薄而透明,人羊膜间充质细胞来源于胚胎中胚层,而人羊膜上皮细胞来源于胚胎外胚层。越来越多的研究已证实,人羊膜间充质细胞和人羊膜上皮细

胞都具有干细胞的特征,羊膜在胎盘面与绒毛膜相贴,胎盘不只在胚胎的发育、营养、耐受力方面发挥作用,而且还具备一种潜在的干细胞能力。当在母体内时,胚外中胚层来源的间充质干细胞不断的分化,成为由结缔组织形成的血管,而胚胎借此完成与母体的物质交换。胎盘在胎儿分娩出生后就完成使命成为“废弃物”,在胎儿出生后常被丢弃。In’t Anker等[8]从羊膜培养、扩增出间充质干细胞,并经诱导分化,表达了脂肪细胞和软骨细胞的表型,证实了其干细胞特性。羊膜来源广泛,取材方便,且无伦理学限制,与其他间充质干细胞来源组织而言,具有无可比拟的优越性[9]。但是迄今为止,对于胎盘及脐带来源的间充质干细胞的生物学特性,尚无较为深入的研究。

间充质干细胞是细胞治疗和基因治疗的较为理想的细胞,但间充质干细胞的培养非常困难,目前主要依靠原代培养。提高原代培养的成功率依赖于精确的取材方法和有效的体外扩增技术[5]。胎盘组织作为寻找人类间充质干细胞的新来源,已成为

人们关注的研究热点。从胎盘组织中分离羊膜、培养细胞,因其来源广泛、不受伦理限制等优越性而具有广阔的应用前景。因此,对羊膜间充质干细胞的分离培养方法具有重要意义,可为将来细胞分化能力的研究及细胞移植应用奠定基础[10-26]。所以通过用不同的酶消化法,探讨人羊膜间充质干细胞分离与培养的最合适条件,并为下一步试验提供重要的依据。

1 材料和方法 Materials and methods

设计:对比观察细胞学实验。

时间及地点:实验于2013年3至6月在内蒙古农业大学兽医学院完成。

材料:

羊膜:经产妇知情、同意,无菌采集健康足月剖宫产羊膜,冰盒中2 h内运达实验室进入试验流程。

实验方法:

样品的前处理:无菌条件下取剖宫术的胎膜组织,采用机械分离法将羊膜从胎盘组织上剥离,置于含有双抗(青霉素和链霉素)的PBS中反复洗涤,以清除残留血迹,将洗涤好的羊膜用眼科剪剪成碎片。

方法的探究:根据相关文献,初步确定间充质细胞培养的浓度与时间,然后再通过改变培养的时间和浓度探索出培养间充质干细胞的最适合条件。

实验一:

方法一:取前处理的样品在37 ℃下,根据相关文献,用0.05 g/L的胰蛋白酶消

化10 min,用含体积分数5%的胎牛血清DMEM终止消化,轻柔吹打混匀后

200目细胞筛过滤,筛中组织经PBS冲洗后装入培养皿中,然后加入0.75 g/L的Ⅰ型胶原酶,在37 ℃下消化60 min,之后用含体积分数5%的胎牛血清DMEM

终止消化,轻柔吹打混匀后200目细胞筛过滤,滤液在1 500 r/min的离心机中

离心5 min,去上清液,换DMEM/F12培养基混悬细胞并接种于培养皿中,置体积分数为5%的CO2、37 ℃培养箱中培养。即0.05 g/L胰蛋白酶消化10 min后,再加0.75 g/L胶原酶Ⅰ消化60 min。

方法二:取前处理的样品在37 ℃下,改变消化的方法,用0.75 g/L的Ⅰ型胶原酶,在37 ℃下消化2 h,之后用含体积分数5%的胎牛血清DMEM终止消化,轻柔吹打混匀后200目细胞筛过滤,滤液在1 500 r/min的离心机中离心5 min,

去上清液,换DMEM/F12培养基混悬细胞并接种于培养皿中,置体积分数为5%的CO2、37 ℃培养箱中:培养。即0.75 g/L胶原酶Ⅰ直接消化120 min。

方法三:取前处理的样品在37 ℃下,改变消化方法,用0.05 g/L的胰蛋白酶和0.75 g/L的Ⅰ型胶原酶混合后,在37 ℃下消化60 min,之后用含体积分数5%的胎牛血清DMEM终止消化,轻柔吹打混匀后200目细胞筛过滤,滤液在1 500 r/min的离心机中离心5 min,去上清液,换DMEM/F12培养基混悬细胞并接种于培养皿中,置体积分数为5%的CO2、37 ℃培养箱中培养。即0.05 g/L胰蛋白酶与0.75 g/L胶原酶Ⅰ同时消化60 min。

实验二:

方法:取前处理的样品在37 ℃下,根据相关文献,用0.05 g/L的胰蛋白酶消化30 min,用含体积分数5%的胎牛血清DMEM终止消化,轻柔吹打混匀后200目细胞筛过滤,筛中组织经PBS冲洗后装入培养皿中,然后加入0.75 g/L的Ⅰ型胶原酶,在37 ℃下消化30 min,之后用含体积分数5%的胎牛血清DMEM终止消化,轻柔吹打混匀后200目细胞筛过滤,滤液在1 500 r/min的离心机中离心5 min,去上清液,换DMEM/F12培养基混悬细胞并接种于培养皿中,置体积分数为5%的CO2、37 ℃培养箱中培养。即0.05 g/L的胰酶消化30 min后,再加0.75 g/L胶原酶Ⅰ消化30 min。

实验三:在确定实验二是目前最后的条件后继续在原有基础上探究方法。

方法一:用0.05 g/L的胰蛋白酶连续2次消化30 min,用含体积分数5%的胎牛血清DMEM终止消化,轻柔吹打混匀后200目细胞筛过滤,筛中组织经PBS冲洗后装入培养皿中,然后加入0.75 g/L的Ⅰ型胶原酶,在37 ℃下消化60 min,之后用含体积分数5%的胎牛血清DMEM终止消化,轻柔吹打混匀后200目细胞筛过滤,滤液在1 500 r/min的离心机中离心5 min,去上清液,换DMEM/F12培养基混悬细胞并接种于培养皿中,置体积分数为5%的CO2、37 ℃培养箱中培

养。即0.05 g/L的胰蛋白酶连续两次消化30 min后,再加入0.75 g/L的Ⅰ型胶原酶消化60 min。

方法二:用0.05 g/L的胰蛋白酶连续2次消化40 min,用含体积分数5%的胎牛血清DMEM终止消化,轻柔吹打混匀后200目细胞筛过滤,筛中组织经PBS冲

洗后装入培养皿中,然后加入0.75 g/L的Ⅰ型胶原酶,在37 ℃下消化60 min,之后用含体积分数5%的胎牛血清DMEM终止消化,轻柔吹打混匀后200目细胞筛过滤,滤液在1 500 r/min的离心机中离心5 min,去上清液,换DMEM/F12培养基混悬细胞并接种于培养皿中,置体积分数为5%的CO2、37 ℃培养箱中培养。即0.05 g/L的胰酶连续2次消化40 min后,再加0.75 g/L胶原酶Ⅰ消化

60 min。

实验四:在确定实验三中方法二是目前最合适的条件下设立第4个实验组。

图1 实验一、二、三不同方法体外培养人羊膜间充质干细胞的结果(×10)Figure 1 Three methods for isolation and culture of human amniotic mesenchymal stem cells in experiments 1-3 (×10)图注:(1)图中A1-3为实验一。①图中A1

采用0.05 g/L胰蛋白酶消化10 min再加0.75 g/L胶原酶Ⅰ消化 60 min人羊膜

间充质干细胞接种3 d后,细胞呈圆形,折光性比较弱,细胞数量较少。②图中

A2为采用0.75 g/L胶原酶Ⅰ直接消化120 min人羊膜间充质干细胞接种3 d后,细胞虽然数量较多,但细胞形态不好,混有其他种类细胞。③图中A3为采用

0.05 g/L胰蛋白酶与0.75 g/L胶原酶Ⅰ同时消化60 min人羊膜间充质干细胞接

种3 d后,细胞数量较多,但细胞形态不好,混有其他种类细胞。(2)图中B为实

验二。采用0.05 g/L的胰酶消化30 min后再加0.75 g/L胶原酶Ⅰ消化30 min

人羊膜间充质干细胞接种3 d细胞形态较好,呈圆形,折光性较好,但细胞数量

较少。(3)图中C1,2为实验三。①图中C1为采用0.05 g/L的胰蛋白酶连续2次消化30 min后再加入0.75 g/L的Ⅰ型胶原酶消化60 min人羊膜间充质干细胞接

种3 d后,细胞形态较好,呈圆形,折光性较好,细胞数量较多。②图中C2为采用0.05 g/L的胰酶连续2次消化40 min后再加0.75 g/L胶原酶Ⅰ消化60 min

人羊膜间充质干细胞接种3 d后,细胞形态较好,呈圆形,折光性好,细胞数量多。

方法:用0.05 g/L的胰蛋白酶连续2次消化30 min,用含体积分数5%的胎牛血清DMEM终止消化,轻柔吹打混匀后200目细胞筛过滤,筛中组织经PBS冲洗

后装入培养皿中,然后加入1 g/L的Ⅰ型胶原酶,在37 ℃下消化60 min,之后

用含体积分数5%的胎牛血清DMEM终止消化,轻柔吹打混匀后200目细胞筛过滤,滤液在1 500 r/min的离心机中离心5 min,去上清液,换DMEM/F12培养基混悬细胞并接种于培养皿中,置体积分数为5%的CO2、37 ℃培养箱中培养。

即0.05 g/L的胰酶连续2次消化30 min后,再加1 g/L的Ⅰ型胶原酶消化60 min。

人羊膜间充质干细胞的鉴定:参考文献[27]的方法采用采用免疫细胞化学和流式细胞分析人羊膜间充质干细胞的表型特征。人羊膜间充质干细胞明显表达间充质细胞标志物波形蛋白,不表达上皮细胞标志物角蛋白CK19,高表达CD29和CD44,具有骨髓间充质干细胞的表型特征。

人羊膜间充质干细胞形态观察:分别于培养后24 h,3 d,5 d,7 d,8 d采用倒置相差显微镜观察人羊膜间充质干细胞形态。

主要观察指标:分别观察采用不同方法体外培养的人羊膜间充质干细胞形态。2

结果 Results

经Ⅰ型胶原酶消化收集的细胞24 h后少部分细胞贴壁生长,刚贴壁的细胞呈圆形,折光性比较强,随后细胞逐渐展开,折光性减弱,经1周后形成扁平单层细胞,

随着细胞密度的增加,胞体变细长,形态类似成纤维细胞。

2.1 实验一结果方法一中培养的细胞呈圆形,折光性比较弱,细胞数量较少(图

1A1);方法二中培养的细胞虽然数量较多,但细胞形态不好,混有其他种类细胞(图1A2);方法三中培养的细胞数量较多,但细胞形态不好,混有其他种类细胞(图1A3)。

2.2 实验二结果培养的细胞形态较好,呈圆形,折光性较好,但细胞数量较少(图1B)。

2.3 实验三结果方法一中培养的细胞形态较好,呈圆形,折光性较好,细胞数量较多(图1C1);方法二中培养的细胞形态较好,呈圆形,折光性好,细胞数量多(图1C2)。

2.4 实验四结果培养的细胞形态较好,呈圆形,折光性好,细胞数量最多,多次换液后折光性减弱,经1周后形成扁平单层细胞,随着细胞密度的增加,胞体变细长,形态类似成纤维细胞(图2)。

图2 实验四方法培养结果(×10)Figure 2 Isolation and culture of human amniotic mesenchymal stem cells by digestion with 0.05 g/L trypsin for 30 minutes twice followed by 1 g/L of collagenase digestion of 60 minutes in experiment 4 (×10)图注:采用0.05 g/L的胰酶连续2次消化30 min后,再加1 g/L的Ⅰ型胶原酶消化60 min人羊膜间充质干细胞接种3,5,7,8 d后培养的细胞形态较好,呈圆形,折光性好,细胞数量最多,多次换液后折光性减弱,经1周后形成扁平单层细胞,随着细胞密度的增加,胞体变细长,形态类似成纤维细胞。

3 讨论 Discussion

国内外文献报道人羊膜间充质干细胞提取方法各不一致,但可以归纳为以下步骤,先将羊膜剪碎,再用胰蛋白酶消化,放入到37 ℃恒温箱中振荡孵育后取出离心,重复几次,以便更好地去除碎细胞和杂质。最后再用胶原酶消化后离心获取目的细胞[28-29]。作者认为这样提取人羊膜间充质干细胞必然会残留较多人羊膜上皮细

胞,给人羊膜间充质干细胞的获取和纯化都带来一定的不便。

本实验将传统方法进行改进,先用胰蛋白酶重复消化30 min后,再加入Ⅰ型胶原酶消化1 h,这样能更好更纯地把人羊膜间充质干细胞提取出来。国内外文献报道消化羊膜的胶原酶主要有胶原酶Ⅱ和胶原酶Ⅰ[28-29],而胶原酶Ⅰ是基质金属蛋白酶亚类胶原酶中的 1 个亚型即胶原酶Ⅳ,它不但可以降解细胞间基质成分还可以降解基膜的主要成分-Ⅳ型胶原[30]。胶原酶Ⅱ主要用于肝、骨、甲状腺、心脏等组织消化,胶原酶Ⅳ主要消化胰腺组织。

实验还对这几种方法提取人羊膜间充质干细胞的效果进行比较。从实验结果中可见先胰酶消化后胶原酶Ⅰ消化的方法对人羊膜间充质干细胞保护较好,存活数较多,生长周期更快,获取细胞也更纯。

目前分离培养人羊膜间充质干细胞的主要方法是酶消化法,但尚无标准的分离流程和最适宜的条件。实验着重探究最适合消化时间及浓度。根据文献报道,作者先选择了2个文献中提到的分离条件,即实验一的方法一和实验二,然后在实验一方法一的基础上改变了消化的条件,即使用酶的方式,因为胶原酶是消化间充质细胞的,所以在方法二中单独使用了胶原酶而且延长了消化的时间,在方法三中用了两种酶混合的消化。

在第1次换液时对比了培养的结果,结果实验二的结果很好,作者者由此猜想可能先把上皮细胞用胰蛋白酶消化下来,那么胶原酶消化间充质细胞的效果会更好,而且相关英语文献中提到一般用胰蛋白酶消化2次的方法,所以设计了实验三的方法二,比方法一胰蛋白酶消化的时间长,但是换液时观察细胞形态数量,发现两种方法消化的细胞数量和形态差不多,可以推测用胰蛋白酶连续2次消化已经把上皮细胞完全消化下来,所以作者设计了实验四及加大了胶原酶的浓度,根据培养的形态确定了实验四是最适合的培养条件。

综合上述,通过先将剪碎的人羊膜用胰蛋白酶消化液消化后,再用胶原酶消化的改

进方法,对人羊膜间充质干细胞保护较好,较易提取,并且获取细胞量和纯度比前几种实验方法要好很多。

结论:①实验一中的几种方法都是没有完全将上皮细胞消化下来,从而间接导致间充质细胞没有消化下来,所以培养结果不理想。②实验二中胰酶和胶原酶的消化时间不够长,所以得到的间充质细胞不多。③实验三胰酶和胶原酶消化的时间合适,得到的细胞很多。④实验四胰酶和胶原酶消化的时间合适,而且胶原酶的浓度合适,得到的细胞数量最多。适合进一步的实验研究。

致谢:文章是在导师曹贵芳教授刘俊平副教授和丛姗师姐的悉心指导,以及师妹宋瑾和师弟黄利刚的帮助下完成的。导师渊博的专业知识,严谨的治学态度,精益求精的工作作风,诲人不倦的高尚师德,平易近人的人格魅力对我影响深远。在此,谨向导师和师姐等表示崇高的敬意和衷心的感谢。

作者贡献:设计、实施、评估为本文作者,均受过专业培训。

利益冲突:文章及内容不涉及相关利益冲突。

伦理要求:实验过程中对动物处置符合 2006年科学技术部发布的《关于善待实验动物的指导性意见》标准。

学术术语:人羊膜上皮细胞-具有表达多种胚胎干细胞标记物的特点和较全面的多

向分化潜能,研究证实了人羊膜上皮细胞向三胚层分化的潜能。除表达胚胎干细胞表面抗原:SSSEA-3和SSSEA-4,肿瘤抗性基因TRA 1-60和TRA 1-81之外,

近来发现人羊膜上皮细胞还表达多潜能干细胞的转录因子。不表达CD34(造血干

细胞及内表干细胞表面标记)、SSSEA-1、CD133(造血干细胞、内皮细胞及恶性胶质瘤细胞表面标记),弱表达c-kit(CD117)和CC趋化因子受体(CRR4)。

作者声明:文章为原创作品,无抄袭剽窃,无泄密及署名和专利争议,内容及数据真实,文责自负。

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(完整)胎盘间充质干细胞的分离和培养 2016.07.21

胎盘间充质干细胞的分离,原代与继代培养及鉴定 刘亭 2016.7。21 目录 前言 (2) 1分离制备PMSC组织的选取 (4) 2脐带,胎盘MSC的分离与纯化 (6) 2.1胎盘组织的获取,存储与清洗 (6) 2-2 脐带,胎盘MSC的分离及纯化方法 (7) 3 原代培养和继代培养 (11) 3—1培养基 (11) 3-2培养密度 (12) 3-3培养条件 (13) 3—4换液 (13) 3—5 传代培养 (13) 3—6细胞形态与生长速度 (14) 3—7 MSC的冻存与复苏: (14) 4细胞表面抗原检测 (14) 5生长曲线 (15) 6细胞周期 (15) 7分化潜能 (15) 参考文献 (15)

附件1不同实验室从脐带血,脐带和胎盘等各组织中分离MSC的方法.. 16 脐带血 (16) 脐带 (17) 羊膜 (19) 绒毛膜 (19) 蜕膜层 (20) 胎盘 (21) 整体灌注法 (22) 附件2 背景知识 (22) 附件3 PMSC实验所需试剂 (23) 前言 干细胞(Stem cell,SC)是一种能够自我更新且未分化并可分化成两个或两个以上其它品系的细胞。在一定的条件下,干细胞能够分化成为多种成熟细胞类型。按照来源和分化潜能不同,干细胞可分为胚胎干细胞(Embryonic stem cell,ESC)和成体干细胞(Adult stem cell,ASC)两类。胚胎干细胞来源于早期的胚泡和胚胎内层的细胞群,并且具有向3个胚层细胞分化的能力.但是胚胎干细胞应用时产生的免疫排斥、体内实验中引发肿瘤生成以及所涉及的伦理问题等影响并制约了临床应用。成体干细胞形成于原肠胚形成后的胎儿和成体组织,早期研究认为,成体干细胞主要分化为其来源组织的细胞类型。然而,近几年来的很多研究表明,成体干细胞具有能够分化成为除来源以外的其他胚层组织的能力。 间充质干细胞(Mesenchymal stem cell, MSC)又称为基质干细胞,是属于成体干细胞的

人羊膜间充质干细胞分离培养:胰蛋白酶及胶原酶消化时间及浓度的选择

人羊膜间充质干细胞分离培养:胰蛋白酶及胶原酶消化时间及 浓度的选择 张惠娟;丛姗;梁美萍;刘俊平;黄利刚;宋瑾;曹贵方 【摘要】背景:文献报道人羊膜间充质干细胞提取方法各不一致,得到的细胞数 量各不相同。目的:探索人羊膜间充质干细胞在体外分离培养的最适方法。
方法:无菌条件下取正常足月剖腹产胎儿的羊膜剪成碎片,分别通过4个实验7 种方法体外培养人羊膜间充质干细胞。①实验一:分别采用3种方法:0.05 g/L 胰蛋白酶消化10 min后,再加0.75 g/L胶原酶Ⅰ消化60 min;0.75 g/L胶原酶Ⅰ直接消化120 min;0.05 g/L胰蛋白酶与0.75 g/L胶原酶Ⅰ同时消化60 min。 ②实验二:采用0.05 g/L的胰蛋白酶消化30 min后,再加0.75 g/L胶原酶Ⅰ消化30 min。③实验三:分别采用2种方法:0.05 g/L的胰蛋白酶连续2次消化 30 min后,再加入0.75 g/L的Ⅰ型胶原酶消化60 min;0.05 g/L的胰蛋白酶连续2次消化40 min后,再加0.75 g/L胶原酶Ⅰ消化60 min。④实验四:采用0.05 g/L的胰蛋白酶连续2次消化30 min后,再加1 g/L的Ⅰ型胶原酶消化60 min。显微镜下观察其形态,研究人羊膜间充质干细胞在体外分离培养的最适方法。
结果与结论:用0.05 g/L的胰蛋白酶连续消化2次每次消化30 min, 然后用1 g/L的胶原酶消化60 min是最合适的体外分离培养条件。细胞成细长梭形或星形,胞质丰富,细胞核呈圆形,1-3个核仁。说明实验四采用的胰酶和胶原酶消化的时间合适,而且胶原酶的浓度合适,得到的细胞数量最 多。%BACKGROUND:Extraction methods of human amniotic mesenchymal stem cells are inconsistent in the number of cells.
OBJECTIVE:To explore the optimal method to in vitro isolate and culture human amniotic mesenchymal stem cells.
METHODS:Under sterile conditions, ful-

原代细胞培养之--细胞分离技术

原代细胞培养之--细胞分离技术 原代细胞的分离和制作 人或动物体内(或胚胎组织)由于多种细胞结合紧密,不利于各个细胞在体外培养中生长繁殖,即使采用1mm3的组织块,也只有少量处于周边的细胞可能生存和生长,若需获取大量细胞,必须将现有的组织块充分散开,使细胞解离出来,常采用的方法如下: 一、悬浮细胞的分离方法 组织材料若来自血液、羊水、胸水或腹水的悬液材料,最简单的方法是采用1000r/min的低速离心10分钟,若悬液量大,可适当延长离心时间,但速度不能太高,延时也不能太长,以避免挤压或机械损伤细胞,离心沉淀用无钙、镁PBS洗两次,用培养基洗一次后,调整适当细胞浓度后再分瓶培养,若选用悬液中某些细胞,常采用离心后的细胞分层液,因为,经离心后由于各种细胞的比重不同可在分层液中形成不同层,这样可根据需要收获目的细胞。不同比重的分层液的配制和具体分离方法详见淋巴细胞分离培养的章节。 二、实体组织材料的分离方法 对于实体组织材料,由于细胞间结合紧密,为了使组织中的细胞充分分散,形成细胞悬液,可采用机械分散法(物理裂解)和消化分离法。 (一)机械分散法 所取材料若纤维成分很少,如脑组织,部分胚胎组织可采用剪刀剪切、用吸管吹打分散组织细胞或将已充分剪碎分散的组织放在注射器内(用九号针),使细胞通过针头压出,或在不锈钢纱网内用钝物压挤(常用注射器钝端)使细胞从网孔中压挤出。此法分离细胞虽然简便、快速,但对组织机械损伤大,而且细胞分散效果差。此法仅适用于处理纤维成分少的软组织。 (二)消化分离法 组织消化法是把组织剪切成较小团块(或糊状),应用酶的生化作用和非酶的化学作用进一步使细胞间的桥连结构松动,使团块膨松,由块状变成絮状,此时再采用机械法,用吸管吹打分散或电磁搅拌或在摇珠瓶中振荡,使细胞团块得以较充分的分散,制成少量细胞群团和大量单个细胞的细胞悬液,接种培养后,细胞容易贴壁生长。 1、酶消化分离法 酶消化分离法常采用胰蛋白酶和胶原酶,其分离方法如下: (1)胰蛋白酶分散技术

人脐带间充质干细胞分离培养条件的优化及其生物学特性

人脐带间充质干细胞分离培养条件的优化及其生物学特 性 人脐带间充质干细胞(Wharton's jelly-derived mesenchymal stem cells, WJ-MSCs)是一种从人脐带Wharton's jelly(脐带的一部分)中 分离得到的多潜能干细胞,具有广泛的应用前景。为了实现其在临床治疗 和组织工程领域的应用,对人脐带间充质干细胞的分离培养条件进行优化 并探究其生物学特性非常重要。 首先,人脐带间充质干细胞的分离需要选择合适的酶消化条件。常用 的酶消化方法包括胰蛋白酶(trypsin)、胎牛血清(FBS)和DNase I。 优化的酶消化条件应考虑到最大程度地保持干细胞的完整性和生物学特性,同时实现高细胞产量。研究发现,使用胰蛋白酶和DNase I混合消化能够 有效分离人脐带间充质干细胞,但酶的浓度和消化时间需要进行调控。 其次,培养基的配方也是优化人脐带间充质干细胞培养条件的重要步骤。常用的培养基包括DMEM/F12和α-MEM,含有10%的胎牛血清和一些 生长因子,如bFGF(basic fibroblast growth factor)。优化的培养 基应该能够维持干细胞的增殖和多向分化潜能,同时最小化细胞老化和细 胞凋亡。最近的研究表明,使用serum-free的培养基可以保持干细胞的 稳定性和功能。 此外,生物学特性的研究也是优化人脐带间充质干细胞培养条件的重 要内容。研究人员通过研究干细胞的表面标记物、基因表达和细胞功能等 方面来了解其特性。人脐带间充质干细胞具有多向分化潜能,可以分化成 脂肪细胞、软骨细胞和骨细胞等。此外,它们还具有抗炎、免疫调节和组 织修复能力。这些特性对于人脐带间充质干细胞的应用具有重要意义。

间充质干细胞培养方法

间充质干细胞培养方法 1. 间充质干细胞MSC基本形态 2. 干细胞应用与干细胞调控; 3. 间充质干细胞MSC生长过程 4. 间充质干细胞MSC培养的合适气体环境 5. 细胞培养板的选择 6. 如何选用细胞培养基 7. 如何维持培养液p H 8. 血清与干细胞的培养 9. 胎牛血清F B S 是否需要灭活 10. 细胞的细菌、真菌污染及排除 11. 细胞培养污染的预防 12. 使用胰蛋白酶时加入E DTA的目的是什么 13. 胶原酶的种类和选型 14. 胶原酶V S胰酶 15. 干细胞的种类和表面标记 16. 间质干细胞培养原理概述 17. 间质干细胞成脂和成骨诱导分化 18. 干细胞老化的表现和处理 19. 细胞传代消化过程指导 20. 冷冻保护剂作用和选择 21. 细胞冻存指导 22. 干细胞冷冻和复苏 23. 移植细胞的基因修饰 1.间充质干细胞MSC基本形态 体外培养细胞根据它们在培养器皿是否能贴附于支持物上生长特征,可分为贴附型生长细胞,常表现为成纤维型细胞和上皮细胞;悬浮型细胞在培养中悬浮生长;

间充质干细胞MSC基本形态:形态与成纤维细胞类似,细胞在支持物表面呈梭形或不规则三角形生长,细胞中央有卵圆形核,胞质向外伸出2-3 厘米个长短不同的突起;可看到细胞成螺旋状生长; 2.干细胞应用与干细胞调控 干细胞的调控是指给出适当的因子条件,对干细胞的增殖和分化进行调控,使之向指定的方向发展; 2.1内源性调控 干细胞自身有许多调控因子可对外界信号起反应从而调节其增殖和分化,包括调节细胞不对称分裂的蛋白,控制基因表达的核因子等;另外,干细胞在终末分化之前所进行的分裂次数也受到细胞内调控因 子的制约; 1胞内蛋白对干细胞分裂的调控 干细胞分裂可能产生新的干细胞或分化的功能细胞;这种分化的不对称是由于细胞本身成分的不均等分配和周围环境的作用造成的;细胞的结构蛋白,特别是细胞骨架成分对细胞的发育非常重要;如在果 蝇卵巢中,调控干细胞不对称分裂的是一种称为收缩体的细胞器,包含有许多调节蛋白,如膜收缩蛋白 和细胞周期素A;收缩体与纺锤体的结合决定了干细胞分裂的部位,从而把维持干细胞性状所必需的成分保留在子代干细胞中; 2转录因子的调控 在脊椎动物中,转录因子对干细胞分化的调节非常重要;比如在胚胎干细胞的发生中,转录因子Oct4 是必需的;Oct4 是一种哺乳动物早期胚胎细胞表达的转录因子,它诱导表达的靶基因产物是FGF-4 等生长因子,能够通过生长因子的旁分泌作用调节干细胞以及周围滋养层的进一步分化;Oct4 缺失突变的胚胎只能发育到囊胚期,其内部细胞不能发育成内层细胞团;另外白血病抑制因子LIF对培养的小鼠ES 细胞的自我更新有促进作用,而对人的成体干细胞无作用,说明不同种属间的转录调控是不完全一致的;又如Tcf/Lef 转录因子家族对上皮干细胞的分化非常重要;Tcf/Lef 是Wnt 信号通路的中间介质,当与β-Catenin 形成转录复合物后,促使角质细胞转化为多能状态并分化为毛囊; 2.2外源性调控 除内源性调控外,干细胞的分化还可受到其周围组织及细胞外基质等外源性因素的影响; 1分泌因子 间质细胞能够分泌许多因子,维持干细胞的增殖,分化和存活;有两类因子在不同组织甚至不同种属中 都发挥重要作用,它们是TGFβ家族和Wnt 信号通路;比如TGF 家族中至少有两个成员能够调节神经嵴干细胞的分化;最近研究发现,胶质细胞衍生的神经营养因子GDNF不仅能够促进多种神经元的存活和分化,还对精原细胞的再生和分化有决定作用;GDNF 缺失的小鼠表现为干细胞数量的减少,而GDNF的过度表达导致未分化的精原细胞的累积;Wnts 的作用机制是通过阻止β-Catenin 分解从而激活Tcf/Lef 介导的转录,促进干细胞的分化;比如在线虫卵裂球的分裂中,邻近细胞诱导的Wnt 信号通路能够控制纺锤体的起始点和内胚层的分化;

人胎盘源间充质干细胞的分离、培养及生物学鉴定

人胎盘源间充质干细胞的分离、培养及生物学鉴定 赖平;陈懿建;罗耀玲;张敏鸿;杨建琼;邱悦群 【摘要】目的:探讨机械剪碎组织加酶液消化法分离、培养人胎盘间充质干细胞的可行性,并对间充质干细胞进行生物学鉴定.方法:取足月产人胎盘,采用机械剪碎组织加酶液消化法分离,密度梯度离心法提纯胎盘组织中的细胞,利用细胞生长特性对细胞进行进一步分离、纯化并传代培养,倒置显微镜观察细胞形态,流式细胞术鉴定细胞表面标记.结果:在倒置显微镜下,细胞为贴壁生长,形态呈长梭形,少数为多角形,胎盘组织来源间充质干细胞在体外可稳定长期传代培养,应用流式细胞仪检测结果显示CD73、CD90、CD105表达阳性,CD34 、CD45、HLADR表达阴性.结论:联合利用机械剪碎胎盘组织和酶消化法可高效获取胎盘间充质干细胞,获取的胎盘间充质干细胞在体外培养过程中生长稳定,增殖能力强,可长期传代或冻存. 【期刊名称】《赣南医学院学报》 【年(卷),期】2016(036)002 【总页数】4页(P183-186) 【关键词】人胎盘间充质干细胞;机械剪碎;酶消化;干细胞培养 【作者】赖平;陈懿建;罗耀玲;张敏鸿;杨建琼;邱悦群 【作者单位】赣南医学院,江西赣州341000;赣南医学院第一附属医院血液科,江西赣州341000;赣南医学院第一附属医院临床科研中心,江西赣州341000;赣南医学院第一附属医院临床科研中心,江西赣州341000;赣南医学院第一附属医院临床科研中心,江西赣州341000;赣南医学院第一附属医院,江西赣州341000

【正文语种】中文 【中图分类】Q813.1 间充质干细胞在一定的条件下可以被诱导分化为多种类型的组织细胞,一直被认为是极佳的进行科学研究和医用资源[1]。干细胞可通过骨髓、脂肪组织、脐带血等 途径获取。以往的获取途径因受到道德及伦理的限制不能广泛开展。虽来源广泛,不同来源的干细胞获取、分离、纯化困难也大大限制了其应用。胎盘中有大量的滋养细胞及丰富的胚外中胚层的间充质和血管[2],从中获取的干细胞可以很好的解 决干细胞缺乏的现状。胎盘是医疗废物,分娩结束后对胎儿及产妇无影响,不受道德约束,并且含有丰富的干细胞。本研究拟采用机械剪碎组织加酶液消化法从胎盘绒毛层获取间充质干细胞,并且用淋巴细胞分离液及间充质干细胞贴壁生长的特性进一步纯化细胞,从而进一步观察其生物学特性,与以往获取方法相比具有简单、高效、获取细胞数量多等特点,为以后的研究奠定一定的基础。 间充质干细胞自首次分离出来就引起了研究者的极大兴趣,也是目前干细胞研究方向的一个新热点[10],间充质干细胞在一定的诱导条件下可以分化为多种人体组织细胞,具有非常广泛的临床应用前景[11-12]。但有分离纯化困难的缺点,探索一 种新的获取途径和更好的分离培养技术具有重要的意义。骨髓、脂肪组织等途径均可获取间充质干细胞,两种方法获取的细胞数量较少,且与供者的身体状况,身体机能,年龄等相关[13],并且从骨髓中获取干细胞给提供者带来较大的痛苦。相比于其他获取途径,胎盘是获取间充质干细胞的可靠而且丰富的来源,分离获得的细胞具有容易分离,增殖快速,分化能力强等特点,同时具有提取方便,无痛苦,感染机会少等优势,且不涉及伦理道德问题[14-15]。不同来源的间充质干细胞具有 不同的生长能力[16],胎盘间充质干细胞活性较其他来源的间充质干细胞活性较好。以往的研究多采用胰蛋白酶或多种消化酶联合消化组织后获取干细胞,但胰蛋白酶

一种人羊膜间充质干细胞原代细胞分离用蛋白酶组合物及分离培养方法

(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利说明书 (10)申请公布号CN 114457060 A (43)申请公布日2022.05.10 (21)申请号CN202210244029.9 (22)申请日2022.03.14 (71)申请人湖南源品细胞生物科技有限公司 地址410131 湖南省长沙市长沙经济技术开发区东五路南段102号中南源品干细胞科技园 (72)发明人颜腾龙郑春兵张群锋谭湘芳薛婷刘珏焦妙张震 (74)专利代理机构 代理人 (51)Int.CI C12N9/76 C12N9/50 C12N5/0775 权利要求说明书说明书幅图(54)发明名称 一种人羊膜间充质干细胞原代细胞 分离用蛋白酶组合物及分离培养方法 (57)摘要 本发明提供了一种人羊膜间充质干 细胞原代细胞分离用蛋白酶组合物及分离 培养方法,属于原代细胞分离培养技术领 域。一种人羊膜间充质干细胞原代细胞分

离用蛋白酶组合物,包括胰蛋白酶和复合 型胶原酶。本发明以羊膜组织为材料,采 用胰蛋白酶去除羊膜上皮干细胞,利用复 合型胶原酶进行组织消化,首次获得大量 原代细胞,并且分离过程对细胞损伤小, 获得的原代细胞增殖能力更强,细胞纯度 更高;同时还可明显缩短组织消化时间, 提高生产效率。可见,本发明提供的分离 培养方法为临床存储、间充质干细胞应用 以及产业化转型提供基础。 法律状态 法律状态公告日法律状态信息法律状态 2022-05-10公开发明专利申请公布 2022-05-27实质审查的生效IPC(主分 类):C12N 9/76专利申请 号:2022102440299申请 日:20220314 实质审查的生效

干细胞的分离与培养技巧指南

干细胞的分离与培养技巧指南 干细胞是一类具有自我更新和多向分化潜能的细胞,具有广泛的应用前景在组织工程、再生医学和药物研发等领域。为了充分发挥干细胞的应用潜力,正确的分离和培养技巧显得尤为重要。本文将为您介绍干细胞的分离与培养技巧,帮助您获得可靠的实验结果并提高实验效果。 一、干细胞的分离技巧 1. 选择合适的组织来源 干细胞可以从多种来源获得,包括胚胎干细胞、成体干细胞和诱导性多能干细胞。根据研究目的和实验要求,选择适合的组织来源对于干细胞的分离至关重要。例如,如果研究需要大量干细胞,胚胎干细胞可能是一个理想的选择;如果研究着眼于特定组织的再生,成体干细胞或诱导性多能干细胞可能更适合。 2. 采取正确的分离方法 分离干细胞的方法有很多种,如机械分离、胶原酶消化和离心法等。选择合适的方法要考虑细胞来源和实验要求。机械分离主要适用于组织块的分离,胶原酶消化常用于组织细胞的分离,而离心法可以用于分离含有干细胞的细胞组分。同时,在分离过程中要注意避免对细胞造成损伤,确保干细胞的活力和其它特性的保持。 3. 精确的筛选和鉴定干细胞 分离干细胞后,对其进行准确的鉴定是必不可少的。常用的鉴定方法包括细胞表面标记物的检测、形态学观察和功能性实验等。通过这些方法可以确定干细胞的表型特征和功能特性,从而确认干细胞的纯度和活性,进一步提高实验的可靠性。 二、干细胞的培养技巧 1. 选择适当的细胞培养基

干细胞的培养基是维持其生长和增殖的基础。不同类型的干细胞需要不同的培 养基,包括支持细胞增殖的基础培养基和特定因子的补充培养基等。选择适当的培养基要根据细胞类型和实验需求来确定,同时注意培养基的配方和浓度,确保提供足够的营养物质和生长因子。 2. 维持适宜的培养条件 干细胞的培养需要维持适宜的环境条件,包括温度、湿度、气体氛围、培养器 具和培养面积等。一般情况下,干细胞的培养条件与正常体内环境相似,例如37℃的恒温、细胞培养箱中恒定的5% CO2和湿度控制等。同时,注意培养器具的无菌处理和培养面积的合理安排,以确保细胞的正常生长和分化。 3. 规范的细胞传代和分化 干细胞的传代和分化过程中需要严格控制条件,以确保细胞的稳定生长和正确 分化。传代时要注意细胞的浓度和培养时间,避免过度密集和过长时间的培养;分化时要根据研究需要选择合适的诱导因子和时间,并检测细胞的分化状态和功能。 4. 细胞培养的质量控制 在实验过程中,细胞培养的质量控制是确保实验结果可靠的关键。定期检测培 养基和培养器具的无菌性,确保细胞的无菌培养环境;定期检测细胞的纯度和功能特性,确保细胞的稳定生长和特性的保持;同时,建立标准的实验操作规程和记录,以便程序的规范化和结果的可溯性。 结论 干细胞的分离与培养技巧对于获得可靠的实验结果和提高实验效果至关重要。 通过选择合适的组织来源、采取正确的分离方法、精确的筛选鉴定、选择适当的细胞培养基、维持适宜的培养条件、规范的细胞传代分化和进行质量控制等步骤,可以提高实验的可靠性和有效性,为干细胞研究和应用打下坚实的基础。希望本文能为您提供一些指导和参考,帮助您进行干细胞的分离与培养工作。

送检中检验机构间充质干细胞质量标准

送检中检验机构间充质干细胞质量标准 引言 充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSCs)作为一种多潜能的干细胞,被广泛应用于组织工程、再生医学以及免疫治疗等领域。由于充质干细胞的质量直接关系到其临床应用的效果和安全性,各 个检验机构在进行充质干细胞的质量检验时需要遵循统一的标准。 本文档旨在制定一份统一的充质干细胞质量标准,以确保不同检验 机构之间的一致性。 标准内容 1. 充质干细胞定义 充质干细胞为一类具有自我更新和多向分化潜能的成人软组织 起源的凋亡细胞。 2. 充质干细胞分离与培养 2.1 分离方法:推荐使用胶原酶及胰酶对组织进行消化分离。 分离过程中需注意细胞的存活率和纯度。

2.2 培养条件:充质干细胞应在适当的培养基中进行培养,包 括适宜的营养液、培养基浓度及PH值等。 3. 充质干细胞鉴定 3.1 表面标记物:充质干细胞常表达CD73、CD105、CD90, 并不表达CD34、CD45和CD11b等表面标记物。 3.2 多向分化潜能:充质干细胞应具备成骨、成脂以及成软骨 的分化潜能。 4. 充质干细胞增殖能力 充质干细胞应具备较高的增殖能力,通常满足以下条件: - 能够快速扩增至临床所需的细胞数量; - 经带有标记的试剂进行检验,其增殖指数要达到一定的标准。 5. 充质干细胞免疫学特性 5.1 免疫抑制作用:充质干细胞应具备对淋巴细胞等免疫细胞 的抑制作用。 5.2 免疫抗原性:充质干细胞应具备较低的免疫原性,以减少 免疫排斥反应。

结论 本文档提供了送检中检验机构间充质干细胞质量标准的基本内容,以确保对充质干细胞的质量检验具有一致性。各个检验机构应根据实际需求,在此基础上进行进一步的细节制定,以提高充质干细胞的质量控制水平。 在追求高质量代码的同时,本文档已经超过了800字,如需进一步扩展内容或有其他要求,请告知。

细胞培养中消化的定义

细胞培养中消化的定义 细胞培养中的消化是指利用消化酶将细胞培养基中的胶原蛋白和 其他细胞外基质降解为可溶性小分子物质的过程。消化在细胞培养中 起着至关重要的作用,它能够为细胞提供必需的营养物质,促进细胞 的生长和繁殖。下面将为大家介绍细胞培养中消化的具体含义及其实 施方法。 在细胞培养的过程中,消化是一个必须进行的步骤,因为许多培 养基中的组分是以胶原形式存在的,而细胞无法直接利用这些胶原蛋白。因此,借助特定的消化酶,可以将这些不可利用的胶原蛋白降解 为可以被细胞吸收利用的小分子物质,为细胞提供能量和营养。 消化酶在细胞培养中具有重要的作用。常用的消化酶有胰蛋白酶、胶原酶等。这些消化酶能够识别特定的化学结构,并通过切割或酶解 胶原蛋白的肽键来降解胶原蛋白。通过消化酶的作用,细胞可以充分 利用培养基中的胶原蛋白和其他细胞外基质,以便获取所需的营养物质。 实施细胞培养中的消化通常有以下几个步骤: 首先,将培养基中的消化酶加入到细胞培养体系中。可以根据实 验的需要选择合适的消化酶和浓度。通常,消化酶在细胞培养体系中 的浓度应该适度,过高的浓度可能对细胞造成损伤。

其次,进行适当的消化时间。消化时间的长短可以根据实验目的和细胞类型进行调整。一般来说,消化时间过短可能导致未能完全消化,影响细胞的生长和繁殖;而过长的消化时间则可能导致细胞过度消化,影响细胞的活力。 细胞培养中消化的最后一步是停止消化的过程。这一步骤是非常关键的,因为消化酶的过度作用可能会对细胞产生不利影响。通常采用添加特定抑制剂的方法来停止消化,如加入抑制剂或使用抑制剂处理培养体系。 细胞培养中的消化对于细胞培养的成功至关重要。通过适当的消化步骤,可以将不利于细胞生长的胶原蛋白和其他细胞外基质转化为细胞所需的营养物质。因此,在进行细胞培养实验时,我们应该高度重视消化步骤的实施,确保细胞能够获得最佳的生长环境。同时,我们也应该根据实验的需要和细胞的特性,选择合适的消化酶和控制消化的时间和方法,以保证实验结果的准确性和可靠性。

羊膜间充质干细胞原代分离培养标准操作规程

1 目的 为规范人羊膜来源间充质干细胞原代分离培养的标准操作,特制订本规程。 2范围 适用于酶消化法分离培养人羊膜来源间充质干细胞的生产工艺流程。 3职责 技术人员负责实施本规程,质量控制人员负责监督技术人员的实际操作和相关记录。 4工作程序 4.1 材料 健康胎盘羊膜组织 4.2仪器设备 超净工作台、倒置显微镜、CO2培养箱、电动移液枪、手动移液枪、离心机、37℃恒温气浴摇床、Countstar计数仪、计时器。 4.3试剂耗材 4.3.1试剂 完全培养基(高糖DMEM培养基+10% FBS+1%NEAA)、1ug/mL EGF、PBS缓冲液、0.5%I 型胶原酶、胰蛋白酶(0.25%胰酶+0.02%EDTA)、75%酒精、95%酒精、0.4%台盼蓝。 4.3.2耗材 50mL离心管及离心管架、15mL离心管及离心管架、一次性移液管(2mL、10 mL、25 mL)、巴氏吸管、EP管及EP管架、10cm培养皿、移液枪头(10uL、200uL、1000uL)、镊罐、酒棉罐、酒精灯、酒精喷壶、打火机、无菌纱布无菌、250mL一次性储液瓶。 4.3.3器具 4.3.3.1羊膜制作包1(1个肾形盘,2把18cm平镊、2把16cm止血钳、2把16cm组织镊、2 把12.5cm眼科剪、2把16cm弯剪、2把16cm直剪)。 4.3.3.2羊膜制作包2(2把18cm平镊、2把16cm直剪、2把16cm组织镊) 4.3.3.3无菌100ml烧杯、、无菌15cm玻璃培养皿、无菌粗漏、无菌100目筛网、无菌废液杯、

无菌不锈钢方盘。 4.4操作步骤 4.4.1入洁净区之前用抑菌洗手液洗手,用75%酒精擦拭消毒双手,按照规定穿洁净服、戴口罩、戴帽子和手套。 4.4.2开恒温气浴摇床预热,打开超净台紫外灯消毒30min。同时将实验所需培养基、0. 5%I 型胶原酶、胰蛋白酶、PBS缓冲液放置室温。 4.4.3 关紫外灯,打开通风10min,用无菌纱布单向擦拭消毒超净台,点燃酒精灯。所有物品进入超净工作台前需用75%酒精消毒。 4.4.4打开羊膜制作包1和羊膜制作包2外包装,用75%乙醇消毒后放进超净台。PBS缓冲液、培养液以及样本用75%乙醇消毒后放进超净台。打开装有胎盘的采集盒,用巴氏吸管吸取2mL 浸泡胎盘的液体,分装至2个EP管中,1mL/管,一份留样,一份送检至质控部。 4.4.5 用18cm组织镊或止血钳夹住中间部位用直剪把整个羊膜剪下来放入15cm玻璃培养皿中,用眼科剪剪去血块和损伤较严重的部位,转移羊膜至三个分别装有PBS的15cm玻璃培养皿,共漂洗3-4次到PBS溶液澄清为止。 4.4.6用直剪将羊膜剪成适度小块(6×6 cm2的面积),分至4支50mL离心管中(体积不超过15mL),加胰蛋白酶到45mL刻度处,盖上盖子,封口膜封口。 4.4.7将4支50mL离心管放入37℃,250r/min恒温气浴摇床中消化30min,每10min取出用手剧烈摇晃。 4.4.8将消化好的组织块依次转移至三个装150mLPBS一次性储液瓶中,盖好盖子用手剧烈摇晃,漂洗3次。 4.4.9将漂洗好的组织块转移至100mL烧杯中用直剪剪碎成1mm3大小的组织块。 4.4.10将剪碎的组织块转至一次性储液瓶中,加4倍组织块体积的0.5%Ⅰ型胶原酶,盖上盖子,封口膜封口,放入37℃,250r/min恒温摇床中消化1.5h ,直至组织块完全消化。 4.4.11取出消化好的组织液,加等体积完全培养基终止消化,用100目筛网过滤到4 支50mL 离心管中,配平后放入离心机内200g/min离心5 min。 4.4.12用巴氏吸管吸去离心后上清,每管加5mL完全培养基混匀后转移到2支15mL离心管中,取20uL细胞悬液用细胞计数仪计数,离心管配平后放入离心机内,200g/min离心5 min。 4.4.13用巴氏吸管吸约取2mL离心后上清,分装至2个EP管中,1mL/管、一份留样,一份

胶原酶

不同类型胶原酶(collagenase)的区别 lulu 发表于 2010-10-14 12:37:00 推荐 胶原酶(collagenase)是从溶组织梭状细胞芽孢杆菌提取制备的,主要水解结缔组织中胶原蛋白成分。当拟消化的组织较硬,内含较多结缔组织或胶原成分时,用胰蛋白酶解离细胞的效果较差,这时可采用胶原酶解离细胞法。 胶原酶仅对细胞间质有消化作用而对上皮细胞影响不大。因此适于消化分离纤维性组织、上皮及癌组织,可使上皮细胞与胶原成分分离而不受损害。常用剂量为最终浓度200U/ml(约为1mg/mL)或0.03%~0.3%。胶原酶分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ型以及肝细胞专用胶原酶,要根据所要分离消化的组织类型选择胶原酶类型。具体可见胶原酶的种类和选型。 胶原酶消化缓和、无须机械振荡,因而可进一步提高细胞成活率,但胶原酶价格较高,大量使用将增加实验成本。 胶原酶Vs胰蛋白酶 胰蛋白酶和胶原酶消化时间与浓度上的差异,依消化温度而异。另外这两种酶也可混合应用,浓度为:胰蛋白酶0.1mg+胶原酶0.25mg/mL。两酶相比的差别见表1和表2。 表1 胰蛋白酶和胶原酶生物活性的差别 表2 胰蛋白酶和胶原酶在不同温度下消化各种组织小块(0.5~1cm3)时所需时间(h)

胶原酶的配置 胶原酶溶液同胰蛋白酶一样配制、消毒灭菌和储藏。关于胰蛋白酶配置方法可见:胰蛋白酶消化法。 注意: 因为Ⅰ型胶原酶分子颗粒比胰酶大,不容易过滤,因此可以用蔡式滤器过滤除菌。 钙、镁离子和血清成分不会影响胶原酶的消化作用,因而可用BSS(如D-hanks或者PBS)或含血清的培养液配制。 胶原酶的使用 1.将漂洗、修剪干净的组织剪成1~2mm3左右小块 2.将组织块放入离心管(三角烧瓶)中加入30~50倍体积的胶原酶溶液,旋紧盖子(密封烧瓶)。 3.将烧瓶放入37℃水浴或者37℃孵箱内,每隔3min振摇一次,如能放在37℃的恒温震荡水浴箱中则更好。消化时间与组织的类别很有关系,对于某些肿瘤组织或其他较致密结缔组织,消化时间4~48h,对于容易消化的组织可以采用37℃震荡消化15~45min,也可以根据具体情况而定。如组织块已分散而失去块的形状,一经摇动即成细胞团或单个细胞,可以认为已消化充分。上皮组织经胶原酶消化后,由于上皮细胞对此酶有耐受性,可能仍有一些细胞团未完全分散,但成团的上皮细胞比分散的单个上皮细胞更易生长,因此,如无特殊需要可以不必再进一步处理。 4.收集消化液(有时含个别组织块及没有充分消化的组织碎屑则需用100目不锈钢网过滤),离心1000r/ min,5min,去除上清,用Hanks液或者无血清培养液离心漂洗1~2次,去除上清,加培养液制成细胞悬液,接种培养瓶。 德国Serva胶原NB用于组织解离-实验动物不同细胞上的使用量和方法 不超过1%, 2-3倍体积 4度过夜消化

细胞分离常用方法

细胞分离常用方法 一、悬浮细胞的分离方法 组织材料若来自血液、羊水、胸水或腹水的悬液材料,最简单的方法是采用1000r/min的TD4A低速离心机离心10分钟,若悬液量大,可适当延长离心时间,但速度不能太高,延时也不能太长,以避免挤压或机械损伤细胞,离心沉淀用无钙、镁PBS洗两次,用培养基洗一次后,调整适当细胞浓度后再分瓶培养,若选用悬液中某些细胞,常采用离心后的细胞分层液,因为,经离心后由于各种细胞的比重不同可在分层液中形成不同层,这样可根据需要收获目的细胞。不同比重的分层液的配制和具体分离方法详见淋巴细胞分离培养的章节。 二、实体组织材料的细胞分离方法 对于实体组织材料,由于细胞间结合紧密,为了使组织中的细胞充分分散,形成细胞悬液,可采用机械分散法(物理裂解)和消化分离法。 (一)机械分散法 所取材料若纤维成分很少,如脑组织,部分胚胎组织可采用剪刀剪切、用吸管吹打分散组织细胞或将已充分剪碎分散的组织放在注射器内(用九号针),使细胞通过针头压出,或在不锈钢纱网内用钝物压挤(常用注射器钝端)使细胞从网孔中压挤出。此法分离细胞虽然简便、快速,但对组织机械损伤大,而且细胞分散效果差。此法仅适用于处理纤维成分少的软组织。 (二)消化分离法 组织消化法是把组织剪切成较小团块(或糊状),应用酶的生化作用和非酶的化学作用进一步使细胞间的桥连结构松动,使团块膨松,由块状变成絮状,此时再采用机械法,用吸管吹打分散或电磁搅拌或在摇珠瓶中振荡,使细胞团块得以较充分的分散,制成少量细胞群团和大量单个细胞的细胞悬液,接种培养后,细胞容易贴壁生长。1、酶消化分离法 酶消化分离法常采用胰蛋白酶和胶原酶,其分离方法如下: (1)胰蛋白酶分散技术 胰蛋白酶(简称胰酶)是广泛应用的消化剂。胰蛋白酶是一种胰脏制品,对蛋白质有水介作用,主要作用于赖氨酸或精氨酸相连接的肽键,使细胞间质中的蛋白质水介而使细胞分散开,在常用的蛋白酶中由于产品的活力和纯度不同,对细胞的消化能力也不同,胰蛋白酶对细胞的作用,取决于细胞类型、酶的活力、配制的浓度、消化的温度、无机盐离子、pH以及消化时间的长短等。 ①细胞类型胰蛋白酶适于消化细胞间质较少的软组织,能有效地分离肝、肾、甲状腺、羊膜、胚胎组织、上皮组织等。而对含结缔组织较丰富的组织,如乳腺、滑膜、子宫、纤维肉瘤、肿瘤组织等就无效,但若与胶原酶合用,就能增加其对组织的分离作用。 ②酶的活力市售的胰蛋白酶,其活力都经过测定而有效,但配制时必须新鲜,需保存在低温冰箱中,消化时的pH 和温度都要适宜,否则会影响活力,细胞的分散直接与酶的活力有关,最终使用活力为1:200或1:250,56℃pH8.0时活力最强。 该酶为粉剂,保藏时要防潮,室内温度不宜过高,保存时间不能太长,若粉剂结团块,说明该部分受潮或失效。③酶的浓度胰蛋白酶一般采用的浓度为0.1%-0.25%(活力1:200或1:250),但遇到难消化的组织时,浓度可适当提高,消化时间适当延长。浓度高对细胞有毒性,而较低浓度的胰蛋白酶在培养液中可促进细胞的增殖,若培养液中加入血清,其少量胰蛋白酶可被血清中抗胰蛋白酶因子所清除。 ④温度一般认为胰蛋白酶在56℃时活性最强,但由于对细胞有损害而不能被采用,常使用的温度为37℃,通常在37℃进行消化比室温作用快。

胰蛋白酶及Ⅱ型胶原酶消化获取关节软骨细胞

胰蛋白酶及Ⅱ型胶原酶消化获取关节软骨细胞 刘明东;盛天金;王万宗 【期刊名称】《中国组织工程研究》 【年(卷),期】2010(014)046 【摘要】背景:近年来,众多研究欲采用体外分离培养的关节软骨细胞作为修复缺损的关节软骨的种子细胞,然而,获得纯化的具有生物活性的关节软骨细胞较为困难.目的:拟运用胰蛋白酶与Ⅱ型胶原酶联合消化获取关节软骨细胞.方法:从SD大鼠的正常股骨及胫骨关节表面获取关节软骨,先后运用0.25%的胰蛋白酶和0.2%Ⅱ型胶原酶消化,显微镜下见大量细胞游离后,弃去大块的未消化的关节软骨碎片,离心,去上清,PBS洗涤2次后,加入软骨细胞原代培养液进行培养、增殖.应用甲苯胺蓝及苏木精-伊红染色方法检验所得细胞是否为关节软骨细胞.结果与结论:在严格掌握酶的浓度及消化时间的前提下,通过0.25%胰蛋白酶和0.2%Ⅱ型胶原酶联合酶解关节软骨的方法,成功从大鼠股骨及胫骨关节软骨内分离培养出细胞,并经过甲苯胺蓝染色及苏木精-伊红染色证实,所得的细胞为具有生物活性的关节软骨细胞. 【总页数】4页(P8551-8554) 【作者】刘明东;盛天金;王万宗 【作者单位】解放军南京军区福州总医院442医院内科,福建省宁德市,352100;解放军南京军区福州总医院442医院内科,福建省宁德市,352100;解放军南京军区福州总医院442医院内科,福建省宁德市,352100 【正文语种】中文

【中图分类】R318 【相关文献】 1.胶原酶消化分离兔关节软骨细胞及体外聚集培养的观察 [J], 马涛;杨晓宇;温鹏;万钧;罗小军 2.人羊膜间充质干细胞分离培养:胰蛋白酶及胶原酶消化时间及浓度的选择 [J], 张惠娟;丛姗;梁美萍;刘俊平;黄利刚;宋瑾;曹贵方 3.Ⅱ型胶原酶消化法培养兔关节软骨细胞 [J], 闫虎;苏友新;林学义;陈宝军;周必洪;张庆 4.II型胶原酶消化法培养兔关节软骨细胞 [J], 闫虎;苏友新;林学义;陈宝军;周必洪;张庆; 5.Ⅱ型胶原酶消化法可短时间获得大量纯化大鼠关节软骨细胞 [J], 刘振峰;方锐;孟庆才 因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买

胰酶、EDTA的使用及注意事项

胰酶(pancreatin)是一种自猪胰中提取的多种酶的混合物,主要为胰蛋白酶(将蛋白质消化成蛋白胨)、胰淀粉酶(将淀粉消化成糖)与胰脂肪酶(将脂肪消化成甘油和脂肪酸)。其通过在特定位置上降解蛋白,使细胞间结合处蛋白降解,这时细胞由于自身部细胞骨架的力作用下成为球形,从而使细胞分开。 不同的组织或者细胞对胰酶的作用反应不一样。胰酶分散细胞的活性还与其浓度、温度和作用时间有关,在pH为8.0、温度为37℃时,胰酶溶液的作用能力最强。使用胰酶时,应把握好浓度、温度和时间,以免消化过度造成细胞损伤。因Ca2+、Mg2+和血清、蛋白质克降低胰酶的活性,所以配制胰酶溶液时应选用不含Ca2+、Mg2+的BSS,如:D-Hanks液。终止消化时,可用含有血清培养液或者胰酶抑制剂终止胰酶对细胞的作用。 胰酶本身就是消化蛋白的,而细胞膜又富含各种膜蛋白,消化过头会对细胞造成损伤的。 细胞之间是通过CAM(细胞粘性分子)相连的,而很多粘性分子只有在有+2价金属离子,如Ca2+,Mg2+,的存在下才能行使这种功能。在胰酶中加EDTA的作用是熬合这些二价离子,使细胞被消化成单细胞形态。 EDTA是乙二胺四乙酸,一种金属螯合剂。一般和胰蛋白酶配合使用。原因在于,钙,镁等金属离子会降低胰酶活力,故在使用胰酶消化液时要配合加入EDTA。它可以螯合这些离子,消除对胰酶的抑制。 ED TA用得非常多,一般浓度在0.02%左右。作用于细胞与间质,

对细胞间也有一定作用。注意,它能显著影响pH值,而且在弱碱性条件下才易溶。因此,配制时应调节好酸碱度。它不能被中和。因此,消化下来的细胞要拿PBS洗一遍。 胰酶 这是用得最多的,常用浓度在0.25%。作用时间根据细胞种类、作用温度、作用ph等因素而变化很大,从几分钟到几十分钟不等。 0.25%的胰酶作用于单层贴壁的细胞,在37度条件下,一般消化1-5分钟就足够了。主要作用于细胞间。配制时不能用含钙、镁离子的平衡液,否则影响活性。终止是用血清蛋白,血清含有非特异性胰蛋白酶抑制剂。保存于-20度。 胶原酶。这种方法比较少,一般是用原代培养时,从组织消化下细胞。这种方法作用温和,对细胞损伤较小,价格也较贵,不易保存,使用期限短,中止同样是用血清蛋白。 胰酶使用注意 1.在使用胰酶细胞消化液的过程中要特别注意避免消化液被细菌、支原体污染。 2.胰酶细胞消化液消化细胞时间不宜过长,过长会损伤细胞,导致细胞铺板后生长状况较差。贴壁细胞的消化 1.吸去培养液,用无菌的PBS、Hanks液或无血清培养液洗涤细胞一次,以去除残余的死细胞/血清。 2.加入少量胰酶细胞消化液,略盖过细胞即可,根据胰酶效率差异可以增加惑减少胰酶用量,室温放置2-5分钟(不同的细胞消化时间

人羊膜成纤维细胞的分离和鉴定

人羊膜成纤维细胞的分离和鉴定 张啸环;段明华;闫玉礼;潘新;李海清;周长龙;赵天倚 【摘要】目的:建立人羊膜成纤维细胞的体外培养方法,通过细胞的形态特征和免疫组织化学进行鉴定,从而获得人羊膜成纤维细胞,为后续的干细胞研究奠定基础.方法:从足月分娩人胎盘剥离羊膜,胰蛋白酶和胶原酶消化后分离人羊膜成纤维细胞,采用含表皮生长因子(EGF)的DMEM培养基进行培养.显微镜下观察细胞形态表现,采用HE染色和免疫组织化学染色分析细胞特征,采用流式细胞术(FCM)分析人羊膜成纤维细胞的纯度.结果:采用胰蛋白酶和胶原酶先后消化获得人羊膜成纤维细胞,显微镜下观察,细胞呈放射状或旋涡状生长.免疫组织化学染色,人羊膜成纤维细胞明显表达成纤维细胞标志物波形蛋白(Vimentin),不同程度地表达S100钙结合蛋白 A4(S100A4),不表达上皮细胞标志物角蛋白19(CK19).流式细胞术分析,人羊膜成纤维细胞的纯度为86.1%.结论:成功建立了人羊膜成纤维细胞分离和鉴定方法,获得的细胞具有成纤维细胞的特异标志和表型特征. 【期刊名称】《吉林大学学报(医学版)》 【年(卷),期】2018(044)004 【总页数】5页(P845-848,封3) 【关键词】人羊膜成纤维细胞;HE染色;免疫组织化学;流式细胞术 【作者】张啸环;段明华;闫玉礼;潘新;李海清;周长龙;赵天倚 【作者单位】长春中医药大学药学院中药炮制教研室,吉林长春 130107;长春中医药大学药学院中药炮制教研室,吉林长春 130107;长春中医药大学药学院中药炮制教研室,吉林长春 130107;空军航空大学,吉林长春 130022;空军航空大学,吉林长

人羊水干细胞的分离培养及鉴定

人羊水干细胞的分离培养及鉴定 罗敏;焦志勇;赵家峰;黄从云 【摘要】目的:分离培养人羊水干细胞( hAFSC )并鉴定。方法:使用贴壁法分离培养羊水干细胞,细胞免疫荧光法和Western blot鉴定hAFSC。结果:分离的羊水干细胞均表达特异性标记物Oct-4、c-kit、SSEA-4、CD105。结论:成功分离及培养hAFSC,可作为种子细胞用于干细胞移植治疗肝纤维 化。%Objective:To isolate,culture and identify the stem cells de-rived form human amniotic fluid(hAFSC).Methods:hAFSCs were isola-ted and cultured with adherent method ,and identified by cell immune flu-orescence and Western blotting.Results:Generally,the isolated amniotic stem cells expressed specific markers of Oct-4, c-kit, SSEA-4, and CD105.Conclusion:hAFSC is successfully isolated and cultured,which can be used as the seed cells for management of hepatic fibrosis through stem cell transplantation. 【期刊名称】《皖南医学院学报》 【年(卷),期】2013(000)004 【总页数】3页(P259-261) 【关键词】人羊水干细胞;培养;鉴定 【作者】罗敏;焦志勇;赵家峰;黄从云

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