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細(xì)胞消化知多少?
發(fā)布時(shí)間: 2021-10-08 點(diǎn)擊次數(shù): 3404次每個(gè)做細(xì)胞實(shí)驗(yàn)的人,不管去哪“浪",心里都會(huì)有個(gè)牽掛:我的細(xì)胞,過(guò)兩天要傳代!
大部分組織細(xì)胞離體培養(yǎng)時(shí),會(huì)以貼壁的形式生長(zhǎng)(除了取自血、脾或骨髓的細(xì)胞);*培養(yǎng)基中的血清,含有許多帶陽(yáng)性電荷的促細(xì)胞附著因子(層黏連蛋白 Laminine、纖維鏈接蛋白 Fibronectin 等胞外基質(zhì)),能幫助細(xì)胞附著于帶陰性電荷的底物上(玻璃或塑料培養(yǎng)容器),并形成鍵結(jié)、貼壁伸展。
▲ 陽(yáng)性電荷的促細(xì)胞附著因子,能幫助細(xì)胞附著于帶陰性電荷的底物上
所以當(dāng)細(xì)胞長(zhǎng)滿(mǎn)需要分盤(pán)的時(shí)后,就要想辦法讓細(xì)胞和培養(yǎng)底物說(shuō) 再見(jiàn)!也就是所謂的細(xì)胞消化(Cell Detachment)。
常見(jiàn)細(xì)胞消化法有以下三種:
1、物理機(jī)械法
直接用液體吹打或用刮刀,施予外力讓細(xì)胞與培養(yǎng)底物分離;適用于貼壁性弱的細(xì)胞傳代,但相較于其它消化方法,這種外力無(wú)法量化控制,細(xì)胞分散效果差,且可能會(huì)造成大量細(xì)胞破損,使內(nèi)容物釋放到培養(yǎng)基,進(jìn)而影響細(xì)胞傳代狀態(tài)。
▲細(xì)胞刮勺
2、離子螯合法
細(xì)胞膜表面蛋白大多需要鈣、鎂離子來(lái)維持與胞外基質(zhì)的穩(wěn)定鍵結(jié),當(dāng)然也包含各種黏附蛋白(例:整合素、鈣黏著蛋白、橋粒等),螯合劑會(huì)在不破壞細(xì)胞膜表面蛋白的狀況下,抽離這些離子,使黏附蛋白失活而減少細(xì)胞-細(xì)胞間及細(xì)胞-底物間的連接作用,讓細(xì)胞較容易在施予外力時(shí),脫離培養(yǎng)底物并促進(jìn)細(xì)胞分散。
0.02% EDTA是細(xì)胞傳代較為常用的離子螯合劑,在37℃作用效果較為佳(消化較敏感的細(xì)胞可在4℃作用),適用于消化一般貼壁性細(xì)胞或細(xì)胞表面標(biāo)記實(shí)驗(yàn)細(xì)胞。
但EDTA無(wú)法用血清終止其反應(yīng),所以在消化細(xì)胞后必須用緩沖鹽溶液(如:PBS)清洗離心,以免影響后續(xù)細(xì)胞貼盤(pán)效果。
▲ EDTA(黑)能螯合二價(jià)離子(紅)
3、酶消化法
用蛋白水解酶消化連接細(xì)胞及培養(yǎng)底物的蛋白質(zhì),適用于消化貼壁性稍強(qiáng)的細(xì)胞。
(1)胰蛋白酶(Trypsin) 為一種來(lái)自于胰腺的絲氨酸蛋白酶;能辨識(shí)并剪切勝肽鏈中的賴(lài)氨酸(Lys)和精氨酸(?Arg)羧基端(兩者之一緊跟脯氨酸狀況除外),所以能直接作用在細(xì)胞外的黏附蛋白及胞外基質(zhì)上,但如果作用時(shí)間過(guò)長(zhǎng),細(xì)胞膜上內(nèi)嵌的其他蛋白也會(huì)被水解,導(dǎo)致細(xì)胞膜受損;不同細(xì)胞適合的胰蛋白酶使用濃度及作用時(shí)間都各有不同。
使用胰蛋白酶消化前,請(qǐng)先用不含鈣、鎂離子的平衡鹽溶液清洗細(xì)胞,因?yàn)檠逯械目鼓窱II及平衡鹽溶液中的鈣、鎂離子,都會(huì)降低胰蛋白酶活性,導(dǎo)致消化效果不佳;消化完畢后,可直接用含血清的培養(yǎng)基或其他胰蛋白酶抑制劑終止消化反應(yīng)。(2)膠原酶(Collagenase) 為一種膠原水解酶,大多由細(xì)菌提取而來(lái);能辨識(shí)并剪切Pro-X-Gly-Pro勝肽序列,而此序列在胞外基質(zhì)主成分-膠原蛋白中出現(xiàn)的頻率比一般蛋白高很多,使得膠原酶能較專(zhuān)一的作用在胞外基質(zhì)上,所以對(duì)細(xì)胞的傷害比胰蛋白酶小,且在鈣、鎂離子環(huán)境中仍有活性,可用PBS和含血清的培養(yǎng)液配制,操作簡(jiǎn)便,但膠原酶價(jià)格較高,大量使用將增加實(shí)驗(yàn)成本。
細(xì)胞還是不愿意跟底物說(shuō)再見(jiàn)!咋辦?
面對(duì)貼壁性*的細(xì)胞,可進(jìn)一步使用含EDTA的胰蛋白酶來(lái)消化細(xì)胞,EDTA會(huì)抓住細(xì)胞表面未洗凈的鈣、鎂離子,降低黏附蛋白活性使細(xì)胞不會(huì)彼此粘黏,同時(shí)讓胰蛋白酶在不受鈣、鎂離子干擾下發(fā)揮最大作用剪切胞外基質(zhì)及黏附蛋白,讓細(xì)胞順利脫離培養(yǎng)底物且減少細(xì)胞成團(tuán)現(xiàn)象。
細(xì)胞消化小技巧
不一定要一次把所有細(xì)胞都要消化下來(lái)!
晃動(dòng)培養(yǎng)盤(pán)并在顯微鏡下用肉眼觀察,只要70~80%細(xì)胞都收縮了或超過(guò)適合消化時(shí)間,就該終止消化反應(yīng),如果細(xì)胞量夠即可進(jìn)行后續(xù)傳代或?qū)嶒?yàn)步驟;如果細(xì)胞量不夠,則可視情況用不含鈣、鎂離子的平衡鹽溶液清洗仍貼壁的細(xì)胞,再進(jìn)行一次消化反應(yīng)。
▲ 消化不下來(lái)的細(xì)胞(黃)請(qǐng)視情況決定是否再消化一次。
不一定要吹打成*單細(xì)胞懸液!
一般細(xì)胞脫離培養(yǎng)底物、并經(jīng)過(guò)5~10次輕柔吹打后,會(huì)在細(xì)胞懸液里形成小規(guī)模聚集(約5~10顆細(xì)胞),所以不需要過(guò)度延長(zhǎng)消化時(shí)間想讓細(xì)胞*分離成單細(xì)胞懸液
消化效果不佳,先提升消化液濃度、再加長(zhǎng)作用時(shí)間!
當(dāng)你選定了一種消化方式 (物理機(jī)械法除外),發(fā)現(xiàn)效果不佳,首先應(yīng)考慮提高EDTA或胰酶濃度,效果再不佳才加長(zhǎng)消化的作用時(shí)間,避免細(xì)胞長(zhǎng)時(shí)間浸泡在消化液中造成的細(xì)胞膜損傷。
(一般消化液使用:0.02%~0.04% EDTA作用5-20分鐘;0.2~0.5% 胰蛋白酶作用1~5分鐘)
結(jié)語(yǔ)
細(xì)胞消化 ,是一個(gè)看似很簡(jiǎn)單,但是有很多技術(shù)含量的步驟。消化好壞、是否污染、有無(wú)受傷,都在這短短的五六分鐘里決定。
當(dāng)我們已經(jīng)可以順利操作細(xì)胞培養(yǎng)實(shí)驗(yàn),接下來(lái)要思考的,就是如何讓細(xì)胞長(zhǎng)得更健康、更均一、做出來(lái)的實(shí)驗(yàn)才會(huì)更好。
祝各位的細(xì)胞都顆顆透亮、粒粒分明、活力旺盛!
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