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技術(shù)文章

脂肪干細(xì)胞(ASCs)的提取及鑒定

點(diǎn)擊次數(shù):1393 發(fā)布時(shí)間:2015-1-5

一、實(shí)驗(yàn)技術(shù)及原理

運(yùn)用細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)、流式細(xì)胞術(shù)(體外擴(kuò)增后ACSs的表型會(huì)發(fā)生改變,主要體現(xiàn)在細(xì)胞表面蛋白和細(xì)胞因子表達(dá)的變化),差異離心術(shù)(可將基質(zhì)血管細(xì)胞沉淀與懸浮的成熟脂肪細(xì)胞分離,沉淀中除ASCs,還包括血細(xì)胞、成纖維細(xì)胞和內(nèi)皮細(xì)胞,基質(zhì)血管細(xì)胞沉淀可以接種到孰料培養(yǎng)瓶中,基質(zhì)細(xì)胞可貼壁,造血和其他雜質(zhì)細(xì)胞不貼壁,在隨后的傳代過(guò)程中被出去,zui終得到的ASCs可再很長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)保持摸分化狀態(tài))。取C57BL/6 WT小鼠2只,常規(guī)麻醉消毒,取腹股溝脂肪組織剪碎至糊狀,PBS液沖洗去麻藥及血液,0.075%II型膠原酶消化(37℃,30分鐘)以去除外基質(zhì),生理鹽水終止膠原酶的消化,離心(1 200 g,10分鐘),去上清液及未消化的脂肪,10%FBS的DMEM重懸細(xì)胞沉淀,0.16 mol/L氯化氨溶解剩余紅細(xì)胞,離心洗滌,過(guò)200目銅網(wǎng),得到單個(gè)核細(xì)胞。鏡下計(jì)數(shù),按104個(gè)細(xì)胞/ml種植在培養(yǎng)瓶中,37℃ 5%CO2孵箱培養(yǎng),24小時(shí)后*次換液,以后3天換液一次,80%融合后0.25% Trypsin,0.02%EDTA消化傳代。細(xì)胞鏡下作形態(tài)學(xué)觀察及取第三代細(xì)胞用流式細(xì)胞儀作細(xì)胞周期及細(xì)胞免疫表型(CD29/CD44)的鑒定。

二、實(shí)驗(yàn)用品

1.  材料:C57BL/6 WT小鼠。

2.  試劑:PBS液,0.075%II型膠原酶消化,10%FBS,低糖DMEM。

3.  儀器設(shè)備:超凈工作臺(tái)、恒溫培養(yǎng)箱、普通顯微鏡、倒置顯微鏡、離心機(jī)、離心管、解剖剪、眼科剪、鑷子(尖頭、平頭和有溝鑷)、小燒杯,200目銅網(wǎng)過(guò)濾器,低糖DMEM、血球計(jì)數(shù)板、橡皮瓶塞、酒精燈、換藥碗。

三、細(xì)胞培養(yǎng)的方法與步驟

1.  無(wú)菌操作的要領(lǐng)和要求。

2.  細(xì)胞原代培養(yǎng)

(1)操作步驟

a.  培養(yǎng)用品消毒后,安放在超凈工作臺(tái)內(nèi),紫外線消毒,做好洗手等準(zhǔn)備工作。

b.  取材:取C57BL/6 WT小鼠2只,常規(guī)麻醉消毒,取腹股溝脂肪組織剪碎至糊狀,PBS液沖洗去麻藥及血液。

c.  消化:將漂洗后的組織至于平皿中,加入膠原酶(0.075%II型膠原酶, PH),用量(0.1-0.3 ug/ml或200 U/ml),再用移液管移至燒瓶中,置于37℃水浴或恒溫箱中30分鐘),每隔5-10 min振蕩一次。30 min后,生理鹽水終止膠原酶的消化。

d. 離心和計(jì)數(shù):將離心管做好標(biāo)記,平衡后以(1 200 g,1 200 r/min 10分鐘),去上清液及未消化的脂肪,10%FBS的DMEM重懸細(xì)胞沉淀,0.16 mol/L氯化氨溶解剩余紅細(xì)胞,將收集的細(xì)胞懸液經(jīng)200目銅網(wǎng)過(guò)濾,1 200 r/min 離心10分鐘(先后順序),得到單個(gè)核細(xì)胞。加入培養(yǎng)液吹打混勻后取樣計(jì)數(shù)。根據(jù)計(jì)數(shù)結(jié)果調(diào)整細(xì)胞濃度為104個(gè)細(xì)胞/ml。

e.  接種培養(yǎng):每10 cm2的培養(yǎng)瓶接種1 ml的細(xì)胞懸液,再添加4 ml的培養(yǎng)液,蓋緊瓶塞。標(biāo)上名稱、組號(hào)和日期,在倒置相差顯微鏡下觀察細(xì)胞分散情況后,置于37℃ 5%CO2孵箱培養(yǎng)。

(2) 觀察

每天對(duì)接種培養(yǎng)的細(xì)胞做常規(guī)性檢查。觀察的主要內(nèi)容:污染與否、細(xì)胞生長(zhǎng)狀態(tài)和pH(培養(yǎng)液顏色變化)等情況。如發(fā)現(xiàn)培養(yǎng)液變?yōu)闄幟庶S色有渾濁,表明已被污染,細(xì)胞也就不易貼壁生長(zhǎng)而逐漸死亡。如培養(yǎng)液顏色變?yōu)樽仙?,可能系培養(yǎng)瓶有裂口或瓶塞漏氣,CO2逸出或由于細(xì)胞生長(zhǎng)不良有大量死亡。如培養(yǎng)液為橘紅色,一般說(shuō)明細(xì)胞生長(zhǎng)狀態(tài)良好。

在沒(méi)有發(fā)生污染,接種24h后,可見(jiàn)到許多細(xì)胞貼壁(由圓形懸浮狀態(tài)的細(xì)胞延展成短梭狀),24小時(shí)后*次換液,以后3天換液一次。培養(yǎng)3-4天時(shí),細(xì)胞生長(zhǎng)繁殖,細(xì)胞數(shù)量增加,并可見(jiàn)細(xì)胞形成孤立小片(細(xì)胞島),逐漸擴(kuò)展,細(xì)胞透明,顆粒啥,界線清晰。7-10天細(xì)胞已基本鋪滿瓶壁形成致密單層,(80%融合后)可進(jìn)行傳代培養(yǎng)。

3.  細(xì)胞傳代培養(yǎng)

(1)操作步驟

a.  取一瓶脂肪干細(xì)胞在倒置相差顯微鏡下觀察,培養(yǎng)細(xì)胞如長(zhǎng)成致密的單層,即可進(jìn)行傳代。

b.  將培養(yǎng)瓶帶人超凈工作臺(tái),倒去細(xì)胞培養(yǎng)液,吸取2ml-3ml PBS加入培養(yǎng)瓶中,輕輕振蕩后傾去,可重復(fù)進(jìn)行一次。

c.  加入5-8滴0.25% Trypsin,0.02%EDTA,轉(zhuǎn)動(dòng)培養(yǎng)瓶,使其濕潤(rùn)整個(gè)細(xì)胞層,置于室溫下笑話2-3 min。翻轉(zhuǎn)培養(yǎng)瓶,肉眼觀察細(xì)胞單層,見(jiàn)細(xì)胞單層薄膜上出現(xiàn)針孔大小空隙時(shí)即可倒去消化液。如見(jiàn)消化程度不夠時(shí)可再延長(zhǎng)消化1-2 min。如見(jiàn)細(xì)胞大片脫落,表明已消化過(guò)頭,則不能倒去消化液而直接進(jìn)行下一步操作。

d.  加入3 ml培養(yǎng)液于培養(yǎng)瓶中終止消化。吸取瓶中培養(yǎng)液反復(fù)沖瓶壁上的細(xì)胞層,直至瓶壁上的細(xì)胞全被沖下,再輕輕吹打混勻,制成單細(xì)胞懸液。取樣計(jì)數(shù),調(diào)整細(xì)胞濃度為104個(gè)細(xì)胞/ml。吸取1 ml細(xì)胞懸液加到另一培養(yǎng)瓶中,原瓶留下1 ml細(xì)胞懸液,棄去多余懸液(可分別提取1 ml接種分配到多個(gè)培養(yǎng)瓶中),并向每瓶中加4 ml培養(yǎng)液。蓋好瓶蓋,標(biāo)上名稱、組號(hào)和日期,在倒置相差顯微鏡下觀察細(xì)胞分散情況后,置于37℃ 5%CO2孵箱培養(yǎng)。

(2)觀察

細(xì)胞傳代后,每天對(duì)細(xì)胞進(jìn)行觀察,注意污染與否、細(xì)胞貼壁和生長(zhǎng)狀態(tài)等情況消化傳代。此過(guò)程中所做處理同原代培養(yǎng)。注意觀察細(xì)胞五個(gè)時(shí)期的特點(diǎn)(游離期、吸附期、繁殖期、維持期、衰退期)。

細(xì)胞已基本鋪滿瓶壁形成致密單層,這時(shí)可進(jìn)行再次傳代培養(yǎng)。

四、細(xì)胞鏡下作形態(tài)學(xué)觀察及取第三代細(xì)胞用流式細(xì)胞儀作細(xì)胞周期及細(xì)胞免疫表型(CD29/CD44)的鑒定

1.  在細(xì)胞鏡下作形態(tài)學(xué)觀察,與正常形態(tài)比較(原代培養(yǎng)后,傳代2-3次,ACSs呈現(xiàn)單層,大而扁的細(xì)胞形態(tài),其直徑在25-30 um,待細(xì)胞達(dá)到匯合時(shí),它們形態(tài)上呈紡錘形,類似于成纖維細(xì)胞)。

2.  細(xì)胞周期分析

分別取生長(zhǎng)融合達(dá)30%-40%和90%以上的第三代細(xì)胞,以4°C預(yù)冷的70%冰乙醇固定,4°C放置24小時(shí);用PBS洗滌2次;加入RNA酶10ug和碘化丙啶(PI)0.3ml重懸細(xì)胞(4°C,30分鐘)。用流式細(xì)胞儀以FL2紅色熒光條件檢測(cè)。應(yīng)用Modfit  LT  2.0 軟件分析細(xì)胞周期。

取第三代細(xì)胞用流式細(xì)胞儀作細(xì)胞周期及細(xì)胞免疫表型(CD29/CD44)的鑒定。

3.  細(xì)胞表面分子免疫標(biāo)記的鑒定

a.  方法:直接免疫熒光法

b.  試劑及材料:?jiǎn)慰寺】贵w CD29 PE,CD44  PE,及同型對(duì)照抗體;細(xì)胞洗液:含2%BSA、0.1%NaN3的PBS;固定液:1%多聚甲醛PBS液(pH7.2);流式細(xì)胞儀。

c.  操作方法:

每個(gè)樣品取2只,分別標(biāo)記同型抗體作為陰性對(duì)照、待測(cè),分別加入10個(gè)/100 ul待測(cè)細(xì)胞。對(duì)同型對(duì)照管中加入熒光標(biāo)記單克隆抗體 CD29 、CD44 對(duì)照抗體作為陰性對(duì)照,待測(cè)管加入熒光標(biāo)記單克隆抗體 CD29 PE,CD44 PE為實(shí)驗(yàn)管,各20 ul,混勻。置于于室溫避光孵育 30分鐘,加入2 ml 的PBS,1 200 r/min 離心 10 min,棄上清,控干,加入固定液0.5ml(染色緩沖劑)。先測(cè)同型對(duì)照,再測(cè)實(shí)驗(yàn)管。軟件采集數(shù)據(jù),分析陽(yáng)性細(xì)胞比例。

五、攜帶PTN表達(dá)基因的脂肪干細(xì)胞的獲取及鑒定

1.  實(shí)驗(yàn)技術(shù)及原理:運(yùn)用基因轉(zhuǎn)染技術(shù),將帶PTN基因的反轉(zhuǎn)錄病毒載體轉(zhuǎn)染到脂肪干細(xì)胞,抗生素G418和流式細(xì)胞儀篩選,得到PTN高表達(dá)的脂肪干細(xì)胞。

2.  具體操作

(1)材料及試劑

(2) 脂肪干細(xì)胞的準(zhǔn)備:被用于作靶基因轉(zhuǎn)染的細(xì)胞,其生長(zhǎng)狀態(tài)如何,將直接決定了基因轉(zhuǎn)染效率。如為貼壁生長(zhǎng)的細(xì)胞,一般要求在轉(zhuǎn)染前一日,必需應(yīng)用胰酶處理成單細(xì)胞懸液,重新接種于培養(yǎng)皿或瓶,細(xì)胞密度以鋪滿培養(yǎng)器皿的60%為宜,轉(zhuǎn)染當(dāng)日,在轉(zhuǎn)染前4小時(shí)換一將近新鮮培養(yǎng)液。對(duì)于懸浮細(xì)胞,也需在轉(zhuǎn)染前4小時(shí)換一次新鮮培養(yǎng)液。

(3)將帶PTN基因的反轉(zhuǎn)錄病毒載體轉(zhuǎn)染到脂肪干細(xì)胞,帶有PTN基因混合物應(yīng)當(dāng)逐滴加入,盡可能保持一致,從培養(yǎng)皿一邊到另一邊,邊加入邊輕搖培養(yǎng)皿,以確保均勻分布和避免局部高濃度。

(4)用抗生素G418和流式細(xì)胞儀篩選,得到PTN高表達(dá)的脂肪干細(xì)胞

G418篩選要做預(yù)試驗(yàn)確定*濃度,將細(xì)胞稀釋至1 000 cell/ml,每孔100 ul加入有培養(yǎng)基的24孔板,將每孔中的G418濃度稀釋至0,100, 200,300, 400,500, 600,700, 800,900,1 000,1 100 ng/ml等12個(gè)級(jí)別, 培養(yǎng)10-14天,以zui低細(xì)胞全部死亡濃度為基準(zhǔn),一般400-800左右,篩選時(shí)比該濃度再高一個(gè)級(jí)別,維持使用篩選濃度的一半。

流式細(xì)胞儀分析:SHG-44、SHG-44-vect、SHG-44-重組pcDNA3→單細(xì)胞懸液→70%酒精固定→裂解細(xì)胞→核糖核酸酶消化→碘化丙啶染色→上機(jī)分析G1期和G2/M、S期比例。

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