徐婧祎 安于 陳秀紅 何生虎
(寧夏大學(xué) 750021)
所謂細胞系(Cell line) 指原代細胞經(jīng)環(huán)境或認為調(diào)控后能多次傳代的細胞群體。本實驗雞成纖維細胞永生化后獲得的就是能穩(wěn)定傳代并沒有雜細胞的系統(tǒng)。穩(wěn)定細胞系構(gòu)建是將外源質(zhì)粒整合到目的細胞染色體上的一個過程,這一過程使得宿主細胞能長期并且穩(wěn)定的表達蛋白[1-5]。慢病毒(Lentivirus)載體是以HIV-1(人類免疫缺陷I 型病毒)為基礎(chǔ)發(fā)展起來的基因治療載體[6]。與傳統(tǒng)意義的逆轉(zhuǎn)錄病毒載體相比,其對感染能力更強。本實驗通過逆轉(zhuǎn)入病毒,慢病毒感染,篩選穩(wěn)定細胞株這一方式達到細胞永生化的目的。
電熱恒溫震蕩水槽(上海精宏實驗設(shè)備有限公司);T25 細胞培養(yǎng)瓶(Corning)血球計數(shù)板、24 孔板專用細胞玻片、細胞培養(yǎng)孔板(Solarbio);胎牛血清、0.25%胰蛋白酶(含0.02%EDTA)(Gibco);多聚甲醛(PFA)、DAPI、Triton X-100、山羊血清(Solarbio);CoraLite594-conjugated Goat Anti-Rabbit IgG (H+L)(Proteintech)、SV40 過表達慢病毒(漢尹生物)。
1.2.1 雞胚成纖維細胞的分離培養(yǎng)
取10 日齡左右雞胚,用75%酒精消毒蛋殼,從氣室端用鑷子小心取出雞胚,置于培養(yǎng)皿中,用眼科剪小心除去頭、四肢和內(nèi)臟部分,剩余胚體用PBS 清洗3 次,將洗凈的胚體剪碎,并反復(fù)清洗3 次,收集剪碎的胚體,加入0.25% Trypsin 37℃水浴震蕩消化30~40min,將消化液過100μm 濾網(wǎng),收集濾液,300g 離心5min,棄上清,重懸沉淀,鋪瓶。
1.2.2 免疫熒光鑒定
細胞玻片;固定;破膜封閉;一抗孵育,(抗體:PBS 為1:100),破膜封閉后,取50uL 一抗于防水膜上(濕盒中),蓋玻片后4℃恒溫加(最多可放置一周)二抗,室溫避光孵育二抗(二抗:PBS=1:500)2h 后,PBS 洗3×5min/次,染DAPI(DAPI:PBS=1:1000)5min,PBS 洗3×5min/次;包埋,玻片上各滴1 滴Fluoromount-G,將有細胞的一面蓋上。
1.2.3 雞胚成纖維細胞的轉(zhuǎn)染
1.2.3.1 過表達慢病毒選擇
本實驗選用的慢病毒載體元件信息為EF1α-SV40-IRES-puromycin,GFP 為熒光標記基因,Puromycin 抗性基因標記。
1.2.3.2 轉(zhuǎn)染
將雞胚成纖維細胞接種6 孔板,每孔細胞數(shù)約為1×105個;24h 后細胞貼壁,換液;加入1ml 完全培養(yǎng)基,再加20μL SV40 過表達慢病毒;12h 后觀察細胞狀態(tài),并更換為新鮮培養(yǎng)基;觀察細胞貼壁超80%,分瓶至T25 培養(yǎng)瓶中。轉(zhuǎn)染后細胞擴增3~4 代后進行篩選。
1.2.4 雞胚成纖維細胞的篩選
1.2.4.1 殺滅曲線
未處理的雞胚成纖維細胞按每孔0.05million 鋪入24 孔板,孵育過夜;第2 天,棄掉廢液;將含不同濃度嘌呤霉素(1、2、3、4、5、6、7ug/ml)的新鮮培養(yǎng)基加入已鋪有細胞的24孔板;每2d 換篩選培養(yǎng)基一次;每天觀察細胞的變化;最小的嘌呤霉素使用濃度是從嘌呤霉素篩選開始1~4d 內(nèi)殺死所有細胞的最低篩選濃度。
1.2.4.2 嘌呤霉素篩選轉(zhuǎn)染細胞
首日,將轉(zhuǎn)染的雞胚成纖維細胞按每孔0.05million 加至24孔板,孵育過夜;24h 后除去板中廢液;加入含嘌呤霉素(1ug/ml)的篩選培養(yǎng)基,孵育,對篩選后的細胞進行擴增。
1.2.5 雞胚成纖維細胞的擴增
倒出廢液,加入無菌pbs 洗液(5~8ml)輕輕潤濕細胞,之后吸走洗液;向瓶內(nèi)加入含0.25%EDTA 的胰蛋白酶混合液少許,以能覆滿瓶底為限;置溫箱中2~5min,終止消化;加入該細胞對應(yīng)的培養(yǎng)基6ml 終止消化,形成細胞懸液。依據(jù)傳代比例,將細胞懸液分瓶,再補充培養(yǎng)基后,靜置于溫箱培養(yǎng),直至貼壁。
原代細胞分離后,細胞分布均勻但仍有少量雜細胞分布,細胞活性良好。
通過DAPI 染色,細胞核結(jié)構(gòu)正常,熒光顯微鏡下觀察有藍色熒光,用Fluoromount-G 封片劑后封片,可以清晰看到細胞分布均勻且間距勻稱,熒光反應(yīng)明顯,見圖1。
圖1 DAPI 染色及封片熒光圖
用慢病毒包裝轉(zhuǎn)染雞胚胎成纖維細胞,24h 后實驗細胞被接種在滅活飼養(yǎng)層,在轉(zhuǎn)染5d 后出現(xiàn)明顯的菌落細胞,表現(xiàn)出典型的干細胞大核和核仁顯著等特點。穩(wěn)定重編程細胞培養(yǎng)在無飼養(yǎng)層的培養(yǎng)皿中,獲得的細胞在人工基膜上傳代超過50代次,表明這些細胞獲得永生性特征,見圖2。
圖2 慢病毒轉(zhuǎn)染后細胞顯微鏡結(jié)構(gòu)
通過未轉(zhuǎn)染的雞胚成纖維細胞與不同濃度嘌呤霉素(1、2、3、4、5、6、7ug/ml)作用后,可見嘌呤霉素篩選開始1~4d 內(nèi)殺死所有細胞的最低篩選濃度,確定使用濃度為1ug/ml,作用時間為2d。
將上一步得到的結(jié)果用于已轉(zhuǎn)染的雞胚成纖維細胞,作用2d 后通過顯微鏡可見白色亮點為已死細胞,貼壁細胞即為轉(zhuǎn)染成功后的雞胚成纖維細胞。
將上一步得到的已轉(zhuǎn)染的雞胚成纖維細胞通過胰酶消化法進一步擴增,擴增到12 代時,通過顯微鏡觀察得到如下圖片所示結(jié)果,可見細胞數(shù)量多,分布均勻,體態(tài)完整,形態(tài)正常,為紡錘形或星型,貼壁,見圖3。
圖3 初代永生化細胞
目前,國內(nèi)外關(guān)于雞胚成纖維細胞原代培養(yǎng)的方法比較常見,傳代穩(wěn)定的雞胚成纖維細胞系常用的是商品株DF-1,但雞胚成纖維細胞通過永生化而轉(zhuǎn)化成穩(wěn)定傳代細胞系的報道比較少見。
本實驗中通過慢病毒感染進一步獲得需要細胞。病毒轉(zhuǎn)染細胞的過程包括病毒與目的細胞吸附、病毒變形內(nèi)化、入胞、細胞內(nèi)再定位、病毒脫衣殼、入核、復(fù)制及包裝[7],本實驗中用于細胞改造的慢病毒毒性基因已被剔除屬于假型病毒[8],感染目的細胞后不會再感染其他細胞,并且不會在宿主細胞內(nèi)復(fù)制,具有低毒性,在實驗過程中也不會發(fā)生特異性反應(yīng)[9-11]。實驗結(jié)果通過一系列驗證,目的細胞永生化,通過這一試驗為以后其他種類的纖維細胞永生化提供一定的基礎(chǔ)。