孟憲玉,楊曉敏*
(1.內(nèi)蒙古科技大學(xué)包頭醫(yī)學(xué)院研究生院,內(nèi)蒙古 包頭 014010;2.內(nèi)蒙古包頭醫(yī)學(xué)院第二附屬醫(yī)院心內(nèi)科,內(nèi)蒙古 包頭 014000)
引言:大鼠心肌細(xì)胞的分離鑒定以及培養(yǎng)工作已經(jīng)有五十多年的歷史,但是心肌細(xì)胞的分離、鑒定、培養(yǎng)上還存在一定的局限性。在這樣的情況下,加強對分離培養(yǎng)技術(shù)的探索,有效延長心肌細(xì)胞的生長、存活的時間,可以為心肌細(xì)胞的研究工作提供更好的研究樣本,為國家的基因研究做出貢獻(xiàn)。
為了保證得到的結(jié)果科學(xué)有效,試驗中選擇了某大學(xué)醫(yī)學(xué)院實驗動物中心提供的健康大鼠,同時準(zhǔn)備了Sigma公司的I型膠原酶、胰蛋白酶、Na2ATP,MgATP、阿糖胞苷等分析材料。除此之外,還準(zhǔn)備了無鈣Tyrode液、正常Tyrode液、酶液、細(xì)胞保存液,并且用NaOH將這些液體的pH調(diào)節(jié)值至7.38,為了保證細(xì)胞培養(yǎng)工作的順利進行,在試驗前還采用了GIBCO公司的優(yōu)級胎牛血清(FCM)和DMEM/F12培養(yǎng)基等材料。
本文采用酶消化法分離單個心肌細(xì)胞,在進行心肌細(xì)胞分離的過程中,首先,要讓大鼠脫臼昏厥。朝大鼠腹腔內(nèi)注射肝素500 U/kg,五分鐘后大鼠就會在肝素的作用下昏厥。其次,要取出大鼠心臟。用剪刀剪開大鼠胸腔后,讓心臟充分暴露出來,并且將心臟劍俠,放置在4℃的生理鹽水中清理。再次,要對大鼠心臟進行灌流。采用心臟離體灌流裝置,對心臟主動脈進行逆行插管并且縫線扎緊,同時用還要對其進行預(yù)熱,當(dāng)溫度在37℃時,就可以正式進行主動脈逆行灌流。需要注意的是在這個環(huán)節(jié)中,要保證灌流速度在9~10 mL/min范圍內(nèi)。逆行灌流的過程中,涉及無鈣Tyrode液、正常Tyrode液、酶液這三種液體,液體順序、時間各不相同,其中酶液最后灌注且灌注時間最長。最后,要完成保存處理。在完成灌流后,剪下心室保存在準(zhǔn)備好的細(xì)胞保存液中并剪碎,需要注意的是,至少要靜置一小時后,才能夠應(yīng)用到細(xì)胞實驗中,在一小時內(nèi),心室碎片在室溫下可以更好完成復(fù)鈣任務(wù)。
在室溫保存一個小時后,大鼠心室肌細(xì)胞就可以放置在正常勝利濃度鈣中,想要具體檢測耐鈣心室肌細(xì)胞個數(shù),可以通過高倍或者低倍鏡,計算得到桿狀細(xì)胞總數(shù)以及球形細(xì)胞總數(shù),然后利用桿狀細(xì)胞總數(shù)除以上述兩種細(xì)胞之和,就可以得到具體的個數(shù)數(shù)據(jù)。
除了要對細(xì)胞進行分離的之外,還要對細(xì)胞進行培養(yǎng)觀察,最佳的傳代培養(yǎng)時間在細(xì)胞生長增殖至培養(yǎng)板的80%~90%這一階段。首先要將培養(yǎng)液吸去,利用無血清的細(xì)胞培養(yǎng)液對細(xì)胞進行沖洗,一般情況下要沖洗2~3次;其次要在每個孔內(nèi)添加0.25%的胰蛋白酶200 μL,等待3~5分鐘,待細(xì)胞的完全消化吸收后,在進行下一階段的操作;再次在每個孔內(nèi)加入20%的FBSDMEM/F12培養(yǎng)液,在這個過程中,要將細(xì)胞吹起并打勻,然后就可以按照1:2的比例進行傳代培養(yǎng)工作;最后,將得到細(xì)胞的放置在溫度為37℃、濃度為5%的二氧化碳培養(yǎng)箱內(nèi),培養(yǎng)24小時后,將20%的FBSDMEM/F12培養(yǎng)液更換為10%的FBSDMEM/F12培養(yǎng)液。經(jīng)過上述處理后,就可以利用顯微鏡觀察大鼠心肌細(xì)胞的成長狀態(tài)和形態(tài)特征,需要注意的是在觀察的過程中,要實時測定大鼠心肌細(xì)胞的搏動次數(shù)。
本文以免疫組織化學(xué)鑒定過程為例,在實際鑒定過程中,一共分為四個環(huán)節(jié),第一個環(huán)節(jié),將大鼠心肌細(xì)胞分離、培養(yǎng)后得到的細(xì)胞放置在0.25%胰蛋白酶中,讓其消化、吹散;第二個環(huán)節(jié),待細(xì)胞消化吹散后,將其移入6孔板中,并且在孔板內(nèi)設(shè)置無菌蓋玻片,進而將溫度為37℃、濃度為5%的二氧化碳培養(yǎng)箱內(nèi);第三個環(huán)節(jié),靜置48小時后,無菌蓋玻片上會長滿細(xì)胞,將蓋玻片去除放入平皿中,加入固定液,固定25分鐘后利用PBS反復(fù)沖洗3次,每次控制在3分鐘左右;第四個環(huán)節(jié),按照順序,依次對無菌蓋玻片滴加科學(xué)設(shè)計的濃度配比的過氧化酶阻斷溶液、羊血清、ɑ-actin抗體、生物素標(biāo)記羊抗小鼠抗體、鏈霉菌抗生物素、過氧化物酶溶液,每次滴加液體后,都要在室溫下孵育10分鐘,其中ɑ-actin抗體較為特殊,需要孵育60分鐘,最終加入新鮮配制的DAB顯色液并且完成封片后,就可以進行觀察[1]。
按照具體的步驟完成試驗過程后,將得到大鼠心肌細(xì)胞倒置在顯微鏡下進行觀察,記錄不同時間節(jié)點下,大鼠心肌細(xì)胞的生長和形態(tài)狀態(tài),結(jié)合大鼠心肌細(xì)胞的搏動次數(shù),最終得到了不同培養(yǎng)時間后(8小時、24小時、48小時、72小時、96小時、120小時、7~10天、40天、45天)在倒置相差顯微鏡下觀察原代培養(yǎng)心肌細(xì)胞。8小時后,細(xì)胞就會逐步的貼壁生長;24小時后,細(xì)胞均已貼壁,并且從圓形或卵圓形轉(zhuǎn)變扁平形、梭形,還有部分細(xì)胞會呈現(xiàn)出三角形,且頂部較為突出。48小時后,研究人員發(fā)現(xiàn),細(xì)胞出現(xiàn)了自發(fā)性脈搏搏動,雖然整體搏動節(jié)律較為緩慢,但是搏動持續(xù),每分鐘平均搏動8~10次;72小時后,細(xì)胞逐漸生長開,搏動也日益明顯,可以達(dá)到每分鐘60次,部分細(xì)胞會伸出偽足,形狀從扁平形、梭形、三角形,變?yōu)椴灰?guī)則星形,可能會出現(xiàn)多個、單個細(xì)胞核,但是單個細(xì)胞核的情況較多,細(xì)胞核為原型,核仁較為清晰;96小時后,大部分細(xì)胞都會生出偽足,且較為清晰民享,細(xì)胞搏動頻率更加明顯,的平均次數(shù)增加,絕大部分細(xì)胞都會變成不規(guī)則星形。120小時后,細(xì)胞形成細(xì)胞簇,細(xì)胞簇會出現(xiàn)同步搏動的情況。7~10天后,就可以開始傳代培養(yǎng),每三天開展一次傳代培養(yǎng),細(xì)胞逐漸成熟。40天~45天,開始逐漸出現(xiàn)細(xì)胞變性死亡的情況[2]。
經(jīng)過間接免疫熒光檢測以及免疫組織化學(xué)鑒定的情況來看,通過陰性對照結(jié)果來看,加入cTnT抗體的小鼠心肌細(xì)胞在胞膜和胞漿中均呈綠色熒光,也就是說,cTnT抗體呈陽性。同時根據(jù)免疫組織化學(xué)鑒定的情況來看,心肌細(xì)胞的分離培養(yǎng)在七天后,就進行了ɑ-actin抗體檢測,檢測結(jié)果呈陽性反應(yīng),肌原纖維較為清晰。綜合這兩種鑒定檢測結(jié)果可以得出,大鼠心肌細(xì)胞分離培養(yǎng)的過程中,生物特性不會發(fā)生改變,受到一些生長因子的影響,一些細(xì)胞在離體后可以存活40~120天,部分生長力較為旺盛的細(xì)胞可以持續(xù)培養(yǎng)1年左右。也就是說大鼠心肌細(xì)胞分離培養(yǎng)可以在細(xì)胞學(xué)、動物學(xué)、生物化學(xué)、免疫學(xué)中得到應(yīng)用,還需要注意的是,因為本文采用的是酶消化法分離單個心肌細(xì)胞方法,除了這種分離培養(yǎng)方法之外,還有很多其他的方法,這些方法各具優(yōu)缺,因此要根據(jù)實際需求,科學(xué)的選擇分離培養(yǎng)方式,比如:消化培養(yǎng)法在實際應(yīng)用中,雖然操作便捷,但得到的細(xì)胞較少[3]。
總結(jié):綜上所述,通過對大鼠心肌細(xì)胞分離培養(yǎng)鑒定研究,對大鼠的心肌細(xì)胞有了全面的了解,作為生物醫(yī)學(xué)實驗研究中最常使用的品種,在日后還需要進一步加強對其的研究分析工作。