原代细胞培养之--细胞分离技术

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,**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 
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,**终使用活力为1:200或1:250,56℃pH8.0时活力**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**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。 
⑤pH pH8~pH9是胰蛋白酶活力适宜范围,但随碱性的增加其活力也随之减少,活性强分散快,细胞也容易被消化下来,消化分离细胞时PH只能选用7.6~8.0之间,否则对细胞有损伤。 
⑥无机盐离子 若用含有钙和镁的盐类溶液来配制胰蛋白酶时,可以发生抑制胰蛋白的消化作用。因此,在配制时应采用无钙镁离子的PBS配制。 
⑦消化时间 如果细胞消化时间过长,可以损害细胞的呼吸酶,从而影响细胞的代谢,一般消化时间为20分钟为宜,冷消化时使用低浓度消化液,于4℃过夜也可。 
分离方法如下: 
①过夜冷消化 将取得的组织用Hanks液洗三次,剪成碎块大小为4毫米左右,用Hanks液洗2~3次以除去血球和脂肪组织,再加入0.25%的胰蛋白酶,摇匀后放4℃过夜,次日再用Hanks液洗涤,弃去上清,共洗2~3次,然后,加入少量营养液吹打分散,细胞计数,按适当的浓度分瓶培养。 
②多次提取消化法 多次提取消化法有以下三种: 
热消化多次提取 将剪碎的细胞块加入0.25%胰蛋白酶37℃水浴中消化15~20分钟,然后经洗涤后用营养液分散制成细胞悬液,按合适的浓度分瓶培养,然后将留下的未彻底消化的组织按上述方法操作,再消化提取细胞。 
冷消化多次提取 方法同上,只是消化温度为4℃。 
先热消化后冷消化 将组织块先用胰蛋白酶于37℃下消化20分钟经洗涤后用营养液分散,制成悬液,剩余未消化的小组织块经洗涤后用胰酶于4℃下过夜,次日再提取细胞,分散成悬液,分瓶培养。