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成年大鼠心肌细胞培养方法的建立和形态学观察

成年大鼠心肌细胞培养方法的建立和形态学观察
成年大鼠心肌细胞培养方法的建立和形态学观察

成年大鼠心肌细胞培养方法

的建立和形态学观察

北京心肺血管疾病研究所细胞免疫室

许秀芳 李温斌* 陈宝田* 吕燕宁 赵莉敏 陈 燕提要:为探索稳定的成年大鼠心肌细胞的分离和培养方法,应用生物酶(5g/L胰蛋白酶及1g/L胶原酶)灌注法分离成年大鼠心肌细胞,用形态学及台盼蓝染色法鉴定分离的心肌细胞,并在光镜和电镜下观察和摄像记录。结果:心肌细胞的存活率为91.7%;存活的心肌细胞静止地贴在培养板底上,细胞完整,呈杆状,长宽比约为4~6 1。结果提示:该方法是比较理想的心肌细胞培养法。

关键词:成年大鼠心肌细胞;胰蛋白酶;胶原酶;分离技术

中图分类号:Q253;R322.1+1

自从1953年Durrows和M oscona首次成功地应用生物酶分离出鸡胚心肌细胞后[1],其分离培养技术不断发展,逐渐发展为3种分离方法:离体心脏灌注法、心肌细胞浸泡法和贴块培养法。对动物而言,离体心脏生物酶灌注法分离心肌细胞的质量及数量最佳。成年心肌细胞的分离较幼年及新生动物心肌细胞的分离更为困难,但成年心肌细胞做为一种生物学实验工具是其他心肌细胞不可替代的。国内仅有少数单位分离培养成功成年动物心肌细胞。1992年1月至1998年12月,我们建立了成年大鼠心肌细胞分离培养方法并进行了形态学观察。

1 材料和方法

1.1 材料

实验动物为成年Wistar大鼠,体质量150~200g,由本研究所实验动物室提供。

DMEM培养液、胰蛋白酶均购自美国GIBC公司;胶原酶购自美国Sigma公司;牛血清白蛋白购自美国BM公司;胎牛血清由金华生物制品公司提供;淋巴细胞分离液由中科院血液学研究所出品;安贞号心脏停跳液由本院体外循环组提供。

实验药物及试剂的配制:2%胎牛血清20 mL加DMEM培养液100mL,青霉素100mg/ L,链霉素100万U/L,pH7.2~7.4,过滤除菌。酶消化液:胶原酶0.1g加胰蛋白酶0.5 g、牛血清白蛋白1g,加入DM EM培养液100 mL,于使用前配制。

1.2 方法

采用离体心脏灌注法分离心肌细胞[2,3]。

Wistar大鼠腹腔注射2%戊巴比妥钠麻醉(含1 200肝素45mg/kg),麻醉满意后胸腹部用75%乙醇消毒,!U?字形切开腹壁,快速剪断左右前腔静脉及后腔静脉,经升主动脉根部灌注4#高钾安贞号心脏停跳液30m L,待心脏停跳呈灰白色后取下心脏,接在Langendorff 灌注架上,按下列步骤进行实验:

1)清洗心脏:用无Ca2+、Mg2+的D H ank 液灌洗心脏5m in即可;目的是解离桥粒和细胞间连结。由于Ca2+在心肌细胞连结上起重要作用,用无Ca2+的液体灌洗心脏能带走大量的Ca2+,心肌细胞间糖蛋白被破坏,桥粒和连结随之解离。

2)溶解细胞外基质:应用酶消化液37#灌注,保持灌注压在4.90~7.84kPa(50~80 cmH2O)。

3)心肌细胞的释放:经一定时间(30~90 min)酶消化后,心肌细胞外基质大部分被消化,但细胞间连结如缝隙连结并没有完全断开,心脏仍保持大体形态,松弛状,机械作用才能将细胞分开。见心脏变软、呈暗红色,取下心脏,轻揉搅拌几分钟后剪下心室肌,剪成1mm3大

2000年 6月第21卷 第2期

首都医科大学学报

Journal of Capital U niversity of M edical Sciences

Jun.2000

V ol.21 N o.2

收稿日期:1999 03 09

*首都医科大学附属北京安贞医院心外科

小的组织碎块或呈匀浆状,用200目钢网过滤,D Hank 液冲洗,收集滤液。

4)心肌细胞的收集和Ca 2+耐受的建立:细细胞的密度高,加适量的D H ank 液后,低速离心(800g ,15min)可分离低纯度的心肌细胞,去上清后加入D H ank 液与Hank 液的混合液(1 1)适量,800g 离心,15min,去上清后加入Hank 液洗1次,以上过程称为!复钙?。

5)心肌细胞的进一步纯化:离心分离的心肌细胞仍混有一些其他细胞,如内皮细胞、成纤维细胞,用梯度离心法,Ficoll 分离液分离,心肌细胞沉在最低层,将沉底的心肌细胞用2%牛血清白蛋白(BSA)悬起,800g 离心,20min,心肌细胞沉在低层,用DM EM 完全培养液配成2?106mL -1。

6)心肌细胞的培养和形态学观察:心肌细胞50 L 加DMEM 250 L,加样于96孔培养板,共16孔,另取心肌细胞1mL 加DM EM 完全培养液2mL 于50mL 培养瓶中,两者均于37#5%CO 2条件下培养,每天换培养液1次。细胞培养96h 后观察心肌细胞的形态并照相。取出培养瓶中的细胞800g 离心后再用2%的

BSA 液悬起,再离心后心肌细胞用5%戊二醛固定,尽快做透射电镜检查。

7)心肌细胞质量评价:于心肌细胞培养1d 后应用形态学及台盼蓝(trypan)染色法做心肌细胞质量评价。方法为取8孔心肌细胞做台盼蓝染色,镜下观察心肌细胞形态并计数1000个心肌细胞,杆状未着色者为存活的心肌细胞,计算心肌细胞的存活率。

2 结果

心肌细胞形态观察:培养1d 后经台盼蓝染色证实为存活的心肌细胞静止贴在培养板底上,细胞完整,呈杆状,长宽比为4~6 1。培养3d 后心肌细胞内混杂的少量红细胞已经死亡,混杂的白细胞、成纤维细胞、内皮细胞等经3次换液后已极少,培养4d 后的心肌细胞做光镜及电镜检查,电镜照片示心肌肌丝清楚,肌节明显,线粒体清楚,无明显水肿,无空泡化(图1、2)。培养1周后心肌细胞形态同前,未见明显分化。

培养板各孔心肌细胞的存活率结果见表1

图1 成年Wistar 大鼠单个心肌细胞电镜片 在DM EM 完全培养基中培养4d,示心肌细胞肌节清楚,线粒

体丰富,无明显水肿、空泡化 ?15600

图2 成年Wistar 大鼠单个心肌细胞电镜片 在DM EM 完全培养基中培养4d,示心肌细胞肌节清楚,线粒

体丰富,无明显水肿、空泡化 ?52000

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第2期许秀芳等:成年大鼠心肌细胞培养方法的建立和形态学观察

表1 心肌细胞存活率*

孔号活细胞数/个存活率/%

192392.3

291291.2

389189.1

495195.1

590290.2

693293.2

788988.9

892692.6

总计66791.7

*每孔的细胞数均为1000个

3 讨论

本研究采用离体心脏灌注法,用Ficoll分离液梯度离心分离成年大鼠心肌细胞,用离体心脏灌注法即取出动物心脏,经升主动脉根部灌注生物酶以消化心肌细胞间质从而分离心肌细胞。常用的生物酶有胰蛋白酶及胶原酶。

胰蛋白酶主要用于分解组织间质的蛋白成分,作用较强,同时对心肌细胞膜蛋白亦起较强的破坏作用,故对酶的质量浓度及作用时间要求严格,质量浓度多为1~20g/L,本研究为5 g/L,作用时间应取决于酶的活性及质量浓度,一般在10~60m in。应根据心脏的形态、色泽判断心肌细胞分离的情况,并及时应用牛血清白蛋白来中和消化。

胶原酶作用较缓和,主要用于消化细胞间质中的胶原纤维以释放心肌细胞,它可和胰蛋白酶同时应用或分开使用,应用效果各家报道不同,尚无一致意见。本研究同时应用胰蛋白酶及胶原酶分离心肌细胞,存活率达到91.7%,培养1周存活良好。另外还可缩短心肌细胞的分离时间,减少心肌细胞缺血时间,便于心肌细胞的存活。生物酶灌注法由于其分离心肌细胞的效果及质量较好,现已广泛应用,但必需具备一定的分离技术方可分离出大量的完好心肌细胞,对实验条件、技术要求较高。由于要求取下完整的心脏,该方法难用于人心肌细胞的分离,是其一大缺点。

心肌组织浸泡法即应用生物酶浸泡已被剪成极小碎块(1mm3)的组织,应用生物酶渗入细胞间质以分离出心肌细胞,由于在酶渗透过程中,对心肌细胞间质作用时间的不均一性,对外表的心肌细胞破坏严重,故分离心肌细胞的效果较差,但该方法便于用于人心肌细胞的分离。

关于贴块法,主要用于新生动物心肌组织,将心肌组织剪成1mm3大小之碎块,置于培养液中,利用新生心肌细胞易生长的特性,依靠心肌细胞的分化生长出单个心肌细胞。该方法用于成年动物效果差,很少使用。

心肌细胞的培养方法类似于一般细胞。培养液多选用DM EM、Medium199、William液,并加入10%~20%的胎牛血清或小牛血清。关于血清的用途及机制目前尚不十分清楚,可能为提供粘附底物和一些必需的营养物质如生长因子、激素等。培养液的pH值为7.35~7.45,细胞生长过程中养分的消耗和代谢产物的聚积可导致培养液pH值稍有降低,可利用培养箱中CO2含量(5%)来缓冲培养液的pH值。

有关培养底物[4],人们发现对培养瓶壁进行适当处理可增快贴壁速度。为提高培养成活率,可加入明胶、%型胶原和&型胶原、Laminin、胎牛血清(FCS),及在制作培养瓶时对玻璃或塑料作特殊处理等不同方法。由于心肌细胞较一般细胞如内皮细胞体积大、密度高,故培养1h 左右存活的心肌细胞即可贴壁生长,而破坏严重的心肌细胞难于贴壁而悬浮于培养液中并逐渐肿胀、破裂而死。培养24h后即可分离出存活的心肌细胞。由于心肌组织中含有18种细胞,故培养前的细胞纯化很重要,应尽力去除非心肌细胞,尤其是成纤维细胞、白细胞,以免污染心肌细胞,影响其作为一种实验工具。成年心肌细胞的传代培养至今未能建立起稳定的方法[5],而幼年细胞的传代培养较易。

心肌细胞的质量评定:分离的心肌细胞的鉴定方法很多,有形态学、电生理学、心肌酶学、台盼蓝等,但以形态学和台盼蓝最为常见。形态学方法质量评估标准为[6]:?细胞完整,呈杆状,长宽比为4~6 1,肌纤维膜上无空泡;(自律性的细胞所占比例较低,因为心肌细胞的自律性说明心肌细胞有破坏,只有培养的正常心房肌细胞可有低频率(0.02Hz)的舒缩活动;)

106首都医科大学学报第21卷

在一段时间内(如30min)测定完整的心肌细胞减少率最低。

参 考 文 献

1

Poper H M ,G er rit I.Isolated adult cardio

myocytes.Raton:CRC Pr ess Inc N.W.Boca,

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K irby M S,Poole W ilson P A.Impo rtance of cal cium and liyaluronidase concentrations in t he preparation of isolated calcium tolerant myocytes from adult rat and rabbit hearts.J Physiol,1986,373:88~1043

M itcheson J S,M ancox J C,Levi A J.Cultured adult cardiac myocytes:F utur e applications,cul tur e methods,

mor pho logical and electrophysi

olog ical properties.Cardiovasc Res,1998,39(2):

280~300

4

Cheung J Y ,L eaf A,Bonventre.Determinatio n of i solated my ocyte viability.Staining metho ds and functional criteria.Basic R es Cardiol,1985,80(supp1l):23~36

5

Piper H M ,Spahr R ,Pr obst I,et al.Substrates for the attachment of adult cardiac myocytes in culture.Basic Res Cardiol,1985,80(suppl 2):175~192

6Lawr ene B,Bug ai sky,Radovan Z.Differentiatio n of adult rat car diac myocy tes in cell culture.Circu Res,1989,64(3):493~500

Morphology Study and Isolated and Cultured Method of Adult Myocytes

Xu Xiufang,Li Wenbin *,Chen Baotian *,L Yanning,Zhao Limin,Chen Yan

Beij ing H eart L ung and Blood Vessel Institute

Abstract:In order to build m ethod of a stable isolation and culture of adult myocytes,adult rat my ocy tes were isolated with bioenzymes (including 5g/L trypsin and 1g/L colleag ase)perfusing tissue throug h acceding aorta of the heart.Calcium tolerant m yocytes w ere harvested,purifyed and cultured w ith DM EM culture medium.T he myocytes quality was evaluated w ith morphology and trypan blue dye.States of myocytes grow ing in culture w ere observed w ith optical microscope and electron m icro scope photography.Result:Survival rate of aduld rat myocytes w as 91.7%,survival myocytes w ere mo tionlessly attached to the bottom of culture plates,they were intact and rod shaped,their length/w idth ratio w as 4~6:1.Conclusion:The method of isolation and culture of adult rat myocytes was successful.

Key words:adult rat myocy tes;trypsin;colleagase;separation technique

*Depar tme nt of Heart S urgery of Beij ing A nz he n Hospital,Af filiate o f Cap ital Univer sity of M edical S c iences

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第2期许秀芳等:成年大鼠心肌细胞培养方法的建立和形态学观察

原代心肌细胞培养技巧【转】

原代培养心肌细胞作为一种主要的研究模型,被广泛应用于心血管研究之中.我们实验室经过长期尝试,摸索出了一些行之有效的方法,并积累了一些经验,现总结如下: 1新生大鼠鼠龄的选择新 生大鼠心肌细胞在出生后3 d内具有部分的增殖能力,成年大鼠心肌细胞则为终末分化细胞,不再具有分裂增殖能力.因此,大鼠出生时间越短,其心肌细胞分离后成活率越高,越容易贴壁生长.大量观测表明,选择1~3 d龄大鼠分离其心肌细胞进行原代培养较为理想.其中尤以半日龄大鼠心肌细胞培养效果最佳. 2消化酶的选择及使用 新生大鼠心肌细胞的分离可采用组织块法和消化法,前者因不易获得密度均一的细胞且难控制成纤维细胞的生长而较少采用.消化法中常使用的酶有3种:胰蛋白酶、胶原酶I或Ⅱ以及透明质酸酶.透明质酸酶多与胰蛋白酶或胶原酶联合应用.胰蛋白酶作用较强,容易造成心肌细胞损坏.胶原酶作用较缓和,能消化细胞间质中的胶原纤维以释放细胞,对细胞损伤小,且在新生大鼠心肌组织,以胶原I为主,故我们选用胶原酶I.文献报道胶原酶的工作浓度一般在0.6~1 g?L1,我们使用的为0.8 g?L1.胶原酶最好现用现配. 3消化程度的把握 新生大鼠心肌细胞对酶消化极为敏感.消化过度可使肌原纤维出现萎缩,细胞死亡率增加或丧失贴壁能力及搏动能力;消化不足,细胞聚集成团,无法分清细胞边界,难以形态学观测.消化过程中使用磁力搅拌器时应注意1)转速一般控制在60~80 r?min1左右.(2)每次消化的时间须结合消化酶浓度确定.(3)将粘附在搅拌子上的心肌组织吹散,使酶液充分接触组织.(4)适宜温度为35~37℃.(5)当组织由红转白呈半透明状态时,应停止消化. 4接种的细胞密度 心肌细胞接种密度不仅影响细胞间的相互接触,进而影响细胞对肥大刺激的反应,而且影响长期培养细胞的成活率.接种细胞的绝对数量应经精确计算.一般而言,应根据实验的观测目的决定单位面积上的细胞数量.例如,如作形态学观测,六孔板中每孔的接种细胞数量应控制在1×105~2×105个;若需收获心肌细胞作mRNA或蛋白表达水平的观测,则每孔的接种密度可增加到5×105~6×105个. 5细胞的分散度与接种的均匀性 分离出的心肌细胞,在溶液中Ca2+作用下较容易出现集聚现象.因此,在进行差速贴壁前后,均应反复多次地轻柔吹打使心肌细胞成单个分散状态.接种后,应小心使心肌细胞均匀地分布于培养板上,避免细胞向培养孔的中央集聚.此外,可将培养板放入孵箱后用滴管轻轻吹打各孔中央部位2~3次,但应格外注意避免污染. 6对成纤维细胞的抑制与血清种类的选择 成纤维细胞较心肌细胞更容易贴壁且具有分裂增殖能力,经差速贴壁后仍有少量成纤维细胞混杂于心肌细胞之中,若处理不当,很容易生长成优势细胞.溴脱氧尿苷(bromodeoxyuridine, BrdU)可干扰细胞的有丝分裂,故常规使用BrdU抑制成纤维细胞的生长.但是,如果使用胎牛血清培养细胞,由于胎牛血清所含的促细胞有丝分裂的因子较多,BrdU 很难完全抑制成纤维细胞的生长.改用小牛血清则可克服这种现象的出现,获得高达90%以上的心肌细胞. 7换液时间 进行心肌细胞形态学观测时,接种密度较低,贴壁的心肌细胞数量减少,为避免成活心肌细胞随换液而被丢弃,应在接种48 h后换液.这样不仅使贴壁的心肌细胞数量明显增加,而且BrdU作用时间较长,对成纤维细胞的抑制作用更确实.此外,去血清后可用ITS和0.1 g ?L1BSA对心肌细胞进行营养支持,对心肌细胞贴壁率与凋亡率均不产生明显影响. 8抗污染措施

大鼠心肌梗死模型图解

大鼠心肌梗死模型制作图解 庄瑜制作 南京市第一医院 南京医科大学附属南京第一医院南京市心血管病医院心胸外科 https://www.wendangku.net/doc/5a12765816.html,/

制作前准备 1.器械:动物呼吸机,开胸制作心梗模型,维持呼吸至关重要。虽然据说某些牛人可以不用呼吸机,但是我想这是经验积累的结果,开始时必然要用;况且需要看此说明的人应该没有牛到这个程度。当然,如果你经费异常充足,不在乎死亡成千上万的大鼠也可以。 显微器械,最主要的是针持,大鼠胸腔、心脏均很小,常规器械无法进入胸腔缝扎。其他手术器械以眼科器械为主。 2.动物:应选择成年健康大鼠,耐受性较好。最重要的是要充分利用每一只动物,包括死亡的大鼠。许多人都知道制作大鼠模型需要多练习,但是练习不是买一大批大鼠,不停地缝扎,然后不停地扔掉死的大鼠;当然,制作心梗模型死亡一些大鼠是很正常的事情。练习的前提是对大鼠解剖及操作过程的熟悉,如果可能的话,最好先找一份大鼠的解剖图谱,熟悉手术区域的解剖结构;同时研究实验流程,熟悉每一个实验步骤。大鼠死亡后,不要急着扔掉,利用它练习每一个你不熟悉的操作步骤,直到熟练为止。 3.实验者:实验者必须具有一种平和的、耐得住寂寞的心态,制作模型需要时间,尤其是早期,需要耐心、仔细的摸索;必须对每一个步骤进行认真地研究。最熟练的制作者做一只大鼠模型也需要30到40分钟的时间,加上准备及扫尾的时间,制作十只模型就需要一天的时间,如果你废寝忘食多用用功也可能做到15只左右,这样一天下来腰酸背痛是必然的,你能坚持多久?不熟练的话,一只就要两、三个小时;同时还要看着大鼠在你的手中死亡,这是很揪心的事情。因此,实验者必须具备良好的心态,急于求成、难耐寂寞者不适合做此实验。 本人系气管切开插管,缝扎LAD制作模型。亦有人经口插管,液氮冷冻制作模型;不在本人讨论范围之内,哪位有经验的话可以传上来,一起讨论。最后祝各位早日成功!!

心肌细胞2

乳鼠心肌细胞原代培养综述 【摘要】 :目的 乳鼠原代心肌细胞培养在心血管病防治研究领域应用广泛,但 是心肌细胞成活率、 搏动率, 纯化率过低仍是本技术有待解决的关键之处。 本文 探讨原代心肌细胞培养的条件和方法以及一些注意事项做一下总结。 【关键词】乳鼠 心肌细胞原代培养 1.新生大鼠鼠龄的选择 乳鼠心肌细胞随年龄的增长,其增殖分化能力亦有变化,如在新生3d内,具有部分增殖能力,而成年大鼠心肌细胞为终末分化细胞,不具备增殖能力,因此,我们在选择鼠龄时,尽量选择出生时间短的乳鼠,这样的心肌细胞成活率及贴壁率较高,所以选择新生1~3d均可,最好为半日龄的大鼠更为理想。 2.消化酶的选择使用分离组织常用的消化液有胰蛋白、胶原酶和透明质酸,如依地酸二钠(EDTA),其作用是利于组织块分散为单个细胞,利于细胞的贴壁生长。消化液的浓度、消化能力、消化的时间、温度对组织离散效果影响较大,甚至会损伤细胞,导致培养细胞状态不佳,失去贴壁生长能力,增加心肌细胞死亡率。其中胰蛋白酶的消化力较强,常用浓度为0·05~0·50%,在37℃、PH8·0条件下作用最强,易造成心肌细胞损坏,因此,有学者认为“单纯应用胰蛋白酶消化对细胞的存活率有极大的负面影响”[1],而TDTA作为一种化学螯合剂,价格低、毒性小,对细胞有一定的离散作用。所以,选用胰蛋白酶与EDTA联合应用,可降低细胞损害,具有更好的消化分离效果。另外,胶原酶作用较温和,通过水解细胞间胶原蛋白来实现离散组织的目的,对细胞的损伤较小,也是理想的细胞分离液,针对心肌细胞间含有不同胶原酶类型,可联合使用Ⅰ型胶原酶和

Ⅱ型胶原酶。且要知道的是在新生大鼠心肌组织,以胶原I为主,故我们选用胶原酶I,文献报道胶原酶的工作浓度一般在0。61 g·L-1,我们使用的为0。8 g·L-1。胶原酶最好现用现配。 3.污染防治 虽然污染本身是不可能完全避免的,但可以降低其发生率、减轻其产生的严重后果。 因此,我们在细胞培养过程中,要坚持无菌操作的原则,如做好实验室、超净台、实验器械及实验用液的消毒灭菌工作,个人要身着消毒衣帽,佩戴口罩及无菌手套, 操作时,酒精灯火焰烧灼消毒器械,避免培养用液长时间暴露在空气环境,禁止吸管接触培养液瓶口等。防止微生物污染常用的方法是在培养液中加入抗生素,由于抗生素的种类不同,其抗生范围也不尽相同,但多数针对细菌感染为主,常用青霉素和链霉素联合应用。需要指出的是,抗生素的抗生范围有限,且污染发生具有隐匿性,出现后往往后果严重,所以抗生素仍不能替代无菌操作,而且过度的强调抗生素的作用,会使实验者淡化甚至忽视无菌操作,滥用也会导致产生耐药菌,因此,只有无菌操作才是防止细胞污染的最好手段 除了以上说的无菌操作还应特别注意以下几点:(1)获取心脏时避免剪破消化道,比较稳妥的办法是在剑突上一肋处入剪,这样做不涉及腹腔,也就减少了污染机会。(2)如条件允许,应避免乳鼠心肌细胞与其他细胞在同一孵箱内共同培养,以防止发生交叉污染。(3)对于培养心肌细胞的观察、照相每次时间不可过长,否则既会导致培养液pH改变,又能增加污染机率。 4.心肌细胞纯化 在心肌细胞培养中,成纤维细胞具有分裂增殖能力, 且生长迅速, 比心肌细胞更早贴壁,如不加以控制,常可生长为优势细胞。细胞纯化方法有很多因此,目前,常用化学试剂抑制法和差速贴壁分离法来抑制其生长,而化学试剂势必对培养细胞生长环境有一定影响,因此,依据心肌细胞与成纤维细胞贴壁时间不同的原理做差速分离, 成了广泛采用的纯化方法,其优点是对目的细胞影响小,经比较,结果显示差速贴壁在60min、90min时最为理想 方法简便,纯化率较高,可达到95%以上。经差速贴壁后仍有少量成纤维细胞混杂于心肌细胞之中,若处理不当,很容易生长成优势细胞。因此再加上化学试剂抑制,加入分裂抑制剂(如丝裂霉素c) ,有时在培养早期如入溴脱氧脲苷,或加入不利非心肌细胞生长的成分(如谷氨酰胺)。如溴脱氧尿苷(bromodeoxyuridine, BrdU)可干扰细胞的有丝分裂,故常

心肌细胞培养

新生大鼠心肌细胞培养技巧 原代培养心肌细胞作为一种主要的研究模型,被广泛应用于心血管研究之中 我们实验室经过长期尝试,摸索出了一些行之有效的方法,并积累了一些经验,现总结如下: 1新生大鼠鼠龄的选择新 生大鼠心肌细胞在出生后3d内具有部分的增殖能力,成年大鼠心肌细胞则为终末分化细胞,不再具有分裂增殖能力因此,大鼠出生时间越短,其心肌细胞分离后成活率越高,越容易贴壁生长大量观测表明,选择1~3d龄大鼠分离其心肌细胞进行原代培养较为理想其中尤以半日龄大鼠心肌细胞培养效果最佳 2消化酶的选择及使用新生大鼠心肌细胞的分离可采用组织块法和消化法,前者因不易获得密度均一的细胞且难控制成纤维细胞的生长而较少采用 . 消化法中常使用的酶有3种:胰蛋白酶、胶原酶I或Ⅱ以及透明质酸酶 透明质酸酶多与胰蛋白酶或胶原酶联合应用胰蛋白酶作用较强,容易造成心肌细胞损坏 .胶原酶作用较缓和,能消化细胞间质中的胶原纤维以释放细胞,对细胞损伤小,且在新生大鼠心肌组织,以胶原I为主,故我们选用胶原酶 I.文献报道胶原酶的工作浓度一般在0.6~1g?L1,我们使用的为0.8gL1.胶原酶最好现用现配. 3消化程度的把握 新生大鼠心肌细胞对酶消化极为敏感 .消化过度可使肌原纤维出现萎缩,细胞死亡率增加或丧失贴壁能力及搏动能力;消化不足,细胞聚集成团,无法分清细胞边界,难以形态学观测 .消化过程中使用磁力搅拌器时应注意 :(1)转速一般控制在60~80rmin1左右 .(2)每次消化的时间须结合消化酶浓度确定.(3)将粘附在搅拌子上的心肌组织吹散,使酶液充分接触组织 .(4)适宜温度为35~37℃

.(5)当组织由红转白呈半透明状态时,应停止消化. 4接种的细胞密度 心肌细胞接种密度不仅影响细胞间的相互接触,进而影响细胞对肥大刺激的反应,而且影响长期培养细胞的成活率接种细胞的绝对数量应经精确计算 . 一般而言,应根据实验的观测目的决定单位面积上的细胞数量.例如,如作形态学观测,六孔板中每孔的接种细胞数量应控制在1×105~2×105个;若需收获心肌细胞作mRNA或蛋白表达水平的观测,则每孔的接种密度可增加到5×105~6×105个. 5细胞的分散度与接种的均匀性分离出的心肌细胞,在溶液中Ca2+作用下较容易出现集聚现象. 因此,在进行差速贴壁前后,均应反复多次地轻柔吹打使心肌细胞成单个分散状.接种后,应小心使心肌细胞均匀地分布于培养板上,避免细胞向培养孔的中央集聚.此外,可将培养板放入孵箱后用滴管轻轻吹打各孔中央部位2~3次,但应格外注意避免污染 6对成纤维细胞的抑制与血清种类的选择成纤维细胞较心肌细胞更容易贴壁且具有分裂增殖能力,经差速贴壁后仍有少量成纤维细胞混杂于心肌细胞之中,若处理不当,很容易生长成优势细胞 .溴脱氧尿苷(bromodeoxyuridine,BrdU)可干扰细胞的有丝分裂,故常规使用BrdU抑制成纤维细胞的生长 .但是,如果使用胎牛血清培养细胞,由于胎牛血清所含的促细胞有丝分裂的因子较多,BrdU很难完全抑制成纤维细胞的生长改用小牛血清则可克服这种现象的出现,获得高达90%上的心肌细胞 . 7 换液时间进行心肌细胞形态学观测时,接种密度较低,贴壁的心肌细胞数量减少,为避免成活心肌细胞随换液而被丢弃,应在接种48h后换液 .这样不仅使贴壁的心肌细胞数量明显增加,而且BrdU作用时间较长,对成纤维细胞的抑制作用更确实 此外,去血清后可用ITS和0.1gL1BSA对心肌细胞进行营养支持,对心肌细胞贴壁率与凋亡率均不产生明显影响 .

大鼠原代心肌细胞提取方法

大鼠原代心肌细胞提取方法 原代心肌细胞培养是体外研究心血管疾病相关机制的主要手段和基本技术基础实验中,与细胞系相比,原代心肌细胞的形态及电生理方面更接近在体细胞,因此,培养原代心肌细胞的质量直接关系实验的进程及结果。 乳鼠原代心肌细胞分离须注意以下几点: 1. 鼠龄的选择:新生1-3d龄,最好半日龄。 新生大鼠心肌细胞在出生后3 d内具有部分的增殖能力,成年大鼠心肌细胞则为终末分化细胞,不再具有分裂增殖能力。因此,大鼠出生时间越短,其心肌细胞分离后成活率越高,越容易贴壁生长。建议选择1~3 d龄大鼠分离其心肌细胞进行原代培养。 2.消化酶的选择:胰蛋白酶和胶原酶混合使用(0.4%胶原酶:0.05%胰酶=2:1)。 常用的消化酶有2种:胰蛋白酶和胶原酶,胰蛋白酶作用较强,容易造成心肌细胞损坏,胶原酶作用较缓和,能消化细胞间质中的胶原纤维以释放细胞,对细胞损伤小。 3.消化程度的把握:组织由红转白呈半透明状态时,停止消化。 新生大鼠心肌细胞对消化酶极为敏感。消化不足,细胞聚集成团,无法得到单层细胞,不利于观察和后续实验;消化过度可使肌原纤维出现萎缩,细胞死亡率增加或丧失贴壁能力及搏动能力;消化的适宜温度为35~37℃。 4.抑制成纤维细胞生长:加入BrdU,更换小牛血清。 分离出来的心肌细胞会伴有较多成纤维细胞,成纤维细胞具有较强增殖能力会干预心肌细胞的贴壁和增殖,需要尽量去除成纤维细胞。成纤维细胞较心肌细胞更容易贴壁,可以通过差速贴壁去除大部分成纤维细胞,但仍有少量成纤维细胞混杂于心肌细胞之中。溴脱氧尿苷(bromodeoxyuridine, BrdU)可干扰细胞的有丝分裂,故常规使用BrdU抑制成纤维细胞的生长。由于胎牛血清所含的促细胞有丝分裂的因子较多,BrdU很难完全抑制成纤维细胞的生长.改用小牛血清则可克服这种现象的出现,获得高达90%以上的心肌细胞。 5.培养液pH值:pH范围在7.2~7.4之间。 操作过程: 手持大鼠乳鼠(出生24h内),75%乙醇消毒皮肤,剪开胸部皮肤,再消毒1次,更换手术器械,弯镊提取心脏,置于盛有PBS(1:50双抗)的大皿中; 将心脏表面附着的大血管剪去,剪去心房,放入5ml灭菌离心管中充分剪碎成肉泥状; 加3ml左右胶原酶和1.5ml 0.05%胰酶充分吹匀,37℃消化8 min,自然沉淀,弃上清,再加3ml左右胶原酶和1.5ml0.05%胰酶,充分吹匀,37℃消化10min; 取上清,3000 rpm 5min,铺中皿加含有10%胎牛血清的DMEM培养基(记1),剩余沉淀中加入3ml左右胶原酶和1.5ml0.5%胰酶,充分吹匀,37℃消化10min; 重复4的步骤4-5次,直至组织块消化完毕,记(2-5) 放培养箱2到3小时待成纤维细胞贴壁后轻轻吹打培养基,所有的中皿上清移入离心管离心3000 rpm 5min,弃上清,加含有10%小牛血清的DMEM培养基以及Brdu(10mM)(1:80),铺中皿培养。 48h换液后可得心肌细胞。观察心肌细胞形态及搏动状况。

原代心肌细胞培养方法探讨

原代心肌细胞培养方法探讨1 邵伟(山东省千佛山医院山东济南250014) 周苏宁邵建华(山东大学医学院山东省立医院山东济南250021) 摘要探讨培养Wister新生大鼠心肌细胞的可靠方法。采用心肌组织块差别消化结合化学纯化的培养方法,通过倒置显微镜、HE染色、透射电镜、台盼篮、免疫细胞化学,鉴定心肌细胞生长情况及纯度。结果细胞生长迅速、自行搏动,细胞形态完整,细胞内肌丝、线粒体清晰;细胞成活率达94.6%;肌动蛋白(HHF35)经S-P法胞浆呈现棕褐色阳性表达,纯度达96.4%。表明该方法培养的心肌细胞生长迅速、活性好、纯度高。 关键词心肌细胞;细胞培养;大鼠 Explore a method of neonatal rat myocardial cells in culture ZHOU Suning, SHAO Jianhua. Medical college of Shandong university, the people’s hospital of Shandong province, Jinan 250021, China Abstract To explore a reliable method of neonatal rat myocardial cells in culture. The plots of myocardial tissue from neonatal Wister rat were cultured and purified with the method of differential enzyme and 5-Bromodeoxyuridine-treatment. Microscope, transmission electron microscope, HE stains, Trypan blue stains, immunohistochemical test were determined to identification the cell. The results of myocardial cells grow rapidity, automaticity, shape intact, the cell of filament and mitochondria clearly. The cell viability was up to 94.6% by Trypan blue stains. The cell purity was up to 96.4% by Actin (HHF35)of Streptavidin peroxidase conjunction method. This method of myocardial cells in culture was grown up rapidity, lively well, high purity. Key words Myocardial Cells; Culture; Rat 随着心脏病发病率逐年升高,有关心肌疾病的研究越来越受到重视,快速、理想的心肌细胞培养是深入研究的前提,为此我们进行了原代心肌细胞培养方法的探讨,并对其进行了一系列实验研究,现报道如下。 1材料与方法 1.1 心肌细胞的培养取24h内Wister大鼠,在其心脏跳动时将心脏取下,小心剪取心室组织,用冰PBS液清洗干净后,将组织反复剪成0.5~1mm3的小块,加2~3滴细胞培养液,用吸管轻轻吹打后分次吸取组织块悬液,将其均匀排在75ml培养瓶底壁上,轻轻翻转培养瓶,加入含150ml/L胎牛血清、0.1mmol/L 5-溴脱氧核苷(5-Bromodeoxyuridine;Brdu)的高糖DMEM 3ml培养液,做好标记置于37℃恒温培养箱中30~40min后,待组织块略干能贴于瓶壁上,再缓慢、轻轻地将培养瓶翻转,使培养液浸泡组织块,继续静止培养。每天小心取出培养瓶置于相差显微镜下进行观察,2h后就可见组织块周边有细胞伸出,1天后周围爬满细胞,3~4天后多数连接成片,可进行传代,用吸管轻吹组织块使其脱落移出,加入0.1%胰蛋白酶1ml,放置倒置显微镜下观察,约3~5min后部分细胞呈圆形,在瓶上做好标记,弃去胰 1山东省自然科学基金资助项目(No.Q99C03)

常见大鼠心肌梗塞模型建立方法对比

常见大鼠心肌梗塞模型建立方法对比 心肌梗塞是危害人类健康的主要疾病之一,主要是由于某支冠状动脉持续缺血,其所支配的心肌发生不可逆转坏死而形成的病理过程。90%以上的心肌梗塞是由于冠状动脉粥样硬化病变基础上血栓形成而引起的,较少见于冠状动脉痉挛,少数由栓塞、炎症、畸形等造成管腔狭窄闭塞,使心肌严重而持久缺血达1小时以上即可发生心肌坏死。心肌梗塞的发生常有一些诱因,包括过劳、情绪激动、大出血、休克、脱水、外科手术或严重心律失常等。美国每年约有150万人发生心肌梗塞。而在中国,近年来心肌梗塞发生率呈明显上升趋势,每年新发至少50万名患者,现存至少200万名患者。 为了更好地筛选有效治疗心肌梗塞的药物并研究心肌梗塞的发病机理,实验人员常以大鼠、兔和实验用小型猪来建立标准化的心肌梗塞模型。相对于其他动物,大鼠有许多优势: 1.大鼠的品系纯正,组内差异较少; 2.大鼠饲养成本低,造模前后管理较容易; 3.大鼠的冠脉系统侧支循环比较少,结扎后易出现一个比较固定的缺血区,能很大程度上提高造模的成功率; 4.大鼠心肌梗塞模型手术较小,单人就能操作。 下面我们将就较常见的几种大鼠心梗造模方法来进行一一详细介绍。 a.传统冠状动脉结扎法 冠状动脉结扎是最常选用的大鼠心肌梗塞造模方法,其具体操作步骤为:将大鼠用氯氨酮麻醉后接上小动物呼吸机,经左侧第4肋间剪开皮肤,钝性分离肌肉组织,打开胸腔并剪开心包膜,挤压出心脏,在左心耳与肺动脉圆锥之间穿线,结扎左冠状动脉前降支(于分支的起点处约1~2mm),用Ⅱ导生理记录仪记录心电

图,心电图ST段弓背抬高示心肌梗塞造模成功。然后迅速将心脏放回胸腔,随即缝合胸腔及皮肤。假手术组(阴性对照组)除不结扎冠状动脉外,其余操作与手术动物相同,术后给予庆大霉素局部处理。 b.异丙肾上腺素注射法 除冠状动脉结扎法之外,药物注射法也常用于大鼠的心肌梗塞模型的建立。将大鼠用1%的戊巴比妥钠20~25mg/kg体重给予大鼠腹腔注射麻醉,直接按5mg/kg 体重,皮下注射4%异丙基肾上腺素(ISO),或直接将药物注入腹腔均可造模,每天注射1次,连续注射2-8天,可造成心梗、心衰、冠状动脉痉挛。一般在注射后4-8周发病。 c.反复冷冻法 沿大鼠胸骨左缘前外侧第4肋间进入胸腔打开,充分暴露心脏,用浸过液氮的直径6mm铜棒充分接触左室游离壁,持续时间5s/次,随即闭合胸腔,待自主呼吸恢复正常后,按分组情况再次原位反复共3、5次或8次进行心肌冷冻损伤。 这三种大鼠的心肌梗塞模型的建立方法各有优缺点,通过对这三种方法所建立疾病类型、手术实验技术要求、实验室仪器要求、术后死亡率及造模稳定性等方面的对比,我们对比总结了这三种造模方法(如表1所示)。 表1.三种心肌梗塞造模方法对比 模型类型造模类型实验技能要求仪器要求死亡率造模稳定性 冠状动脉前降支结扎法急性心梗高需要小动物 呼吸机 较高高 冷冻法急性心梗较高需要小动物 呼吸机 较高低 药物注射法慢性心梗低无要求低较高从上表可见,冠状动脉前降支结扎法与冷冻法类似,均会造成大鼠的急性心肌

原代新生大鼠心肌细胞的分离与培养

原代新生大鼠心肌细胞的分离与培养 1.动物与仪器 1.1实验动物:选择出生第2 d的SD乳鼠,雌雄不拘。 1.2主要仪器与试剂:二氧化碳培养箱,Olympus倒置显微镜,超净工作台,低速自动平衡离心机,恒温磁力搅拌器;DMEM 培养基、胎牛血清、胰蛋白酶、D-Hank′s 液、溴脱氧尿核苷、小鼠抗大鼠Sarcomerie actin 单抗;山羊抗小鼠IgG。 2.方法 2.1心肌细胞的分离:取第2 d的SD乳鼠,无菌条件下开胸取心尖部,用预冷的D-Hank′s 液洗涤3遍,将心脏剪成约1mm3大小;用0.0625%的胰酶在37℃恒温磁力搅拌器中消化心肌组织,消化过程中采用分次消化时间(5min×5次,6min×5次,7min×5次,8min×5次),第一次消化后自然沉淀并弃上清,以后自然沉淀后取上清;每次分离的上清液加等量含10%胎牛血清的DMEM培养液轻轻吹打制成细胞悬液,1 000 r/min离心10 min,重复3次。 2.2心肌细胞的培养:细胞悬液放CO2培养箱培养90min后,采用差速贴壁分离技术,吸收培养瓶中的细胞悬液,调整细胞浓度为5.0×105细胞/mL,将单细胞悬液接种于培养板中,前3 d滴入Brdu使其终浓度为0.1mmol/L,并继续培养;24h后换液,以后隔日换液。 2.3心肌细胞搏动率的观察:在倒置显微镜下观察第1 d至第7 d心肌细胞的生长状态、形态变化,并摄像记录自发搏动频率。随机计数培养至第4 d的心肌细胞的搏动率。细胞搏动率(%)=搏动细胞数/细胞总数×100%。 2.4心肌细胞存活率的测定:取相同量的0.4%台盼蓝液与细胞悬液混匀后再取适量混合液滴于细胞计数板上,随机取10个高倍(20×)视野计数4个大格中的细胞总数及未染成蓝色的活细胞数,计数10次,取平均值。细胞存活率(%)=活细胞数/细胞总数×100%. 2.5心肌细胞纯度的鉴定:取培养72 h后心肌细胞进行纯度鉴定,用横纹肌肌动蛋白(a actin)单克隆抗体作为一抗,用SABC法进行免疫细胞化学染色,用磷酸盐缓冲液(PBS)作为一抗的阴性对照。随机取10个高倍(20×)视野计数阳性细胞及细胞总数。阳性细胞率=阳性细胞数/细胞总数×100%。

乳鼠心肌细胞原代培养综述

乳鼠心肌细胞原代培养综述 【摘要】:目的乳鼠原代心肌细胞培养在心血管病防治研究领域应用广泛,但是心肌细胞成活率、搏动率,纯化率过低仍是本技术有待解决的关键之处。本文探讨原代心肌细胞培养的条件和方法以及一些注意事项做一下总结。 【关键词】乳鼠心肌细胞原代培养 1.新生大鼠鼠龄的选择 乳鼠心肌细胞随年龄的增长,其增殖分化能力亦有变化,如在新生3d内,具有部分增殖能力,而成年大鼠心肌细胞为终末分化细胞,不具备增殖能力,因此,我们在选择鼠龄时,尽量选择出生时间短的乳鼠,这样的心肌细胞成活率及贴壁率较高,所以选择新生1~3d均可,最好为半日龄的大鼠更为理想。 2.消化酶的选择使用 分离组织常用的消化液有胰蛋白、胶原酶和透明质酸,如依地酸二钠(EDTA),其作用是利于组织块分散为单个细胞,利于细胞的贴壁生长。消化液的浓度、消化能力、消化的时间、温度对组织离散效果影响较大,甚至会损伤细胞,导致培养细胞状态不佳,失去贴壁生长能力,增加心肌细胞死亡率。其中胰蛋白酶的消化力较强,常用浓度为0·05~0·50%,在37℃、PH8·0条件下作用最强,易造成心肌细胞损坏,因此,有学者认为“单纯应用胰蛋白酶消化对细胞的存活率有极大的负面影响”[1],而TDTA作为一种化学螯合剂,价格低、毒性小,对细胞有一定的离散作用。所以,选用胰蛋白酶与EDTA联合应用,可降低细胞损害,具有更好的消化分离效果。另外,胶原酶作用较温和,通过水解细胞间胶原蛋白来实现离散组织的目的,对细胞的损伤较小,也是理想的细胞分离液,针对心肌细胞间含有不同胶原酶类型,可联合使用Ⅰ型胶原酶和Ⅱ型胶原酶。且要知道的是在新生大鼠心肌组织,以胶原I为主,故我们选用胶原酶I,文献报道胶原酶的工作浓度一般在0。61 g·L-1,我们使用的为0。8 g·L-1。胶原酶最好现用现配。 3.污染防治 虽然污染本身是不可能完全避免的,但可以降低其发生率、减轻其产生的严重后果。因此,我们在细胞培养过程中,要坚持无菌操作的原则,如做好实验室、超净台、实验器械及实验用液的消毒灭菌工作,个人要身着消毒衣帽,佩戴口罩及无菌手套,操作时,酒精灯火焰烧灼消毒器械,避免培养用液长时间暴露在空气环境,禁止吸管接触培养液瓶口等。防止微生物污染常用的方法是在培养液中加入抗生素,由于抗生素的种类不同,其抗生范围也不尽相同,但多数针对细菌感染为主,常用青霉素和链霉素联合应用。需要指出的是,抗生素的抗生范围有限,且污染发生具有隐匿性,出现后往往后果严重,所以抗生素仍不能替代无菌操作,而且过度的强调抗生素的作用,会使实验者淡化甚至忽视无菌操作,滥用也会导致产生耐药菌,因此,只有无菌操作才是防止细胞污染的最好手段。除了以上说的无菌操作还应特别注意以下几点:(1)获取心脏时避免剪破消化道,比较稳妥的办法是在剑突上一肋处入剪,这样做不涉及腹腔,也就减少了污染机会。 (2)如条件允许,应避免乳鼠心肌细胞与其他细胞在同一孵箱内共同培养,以防止发生交叉污染。(3)对于培养心肌细胞的观察、照相每次时间不可过长,否则

成年大鼠心肌细胞分离方法

成年大鼠心肌细胞分离方法 【摘要】目的: 探讨三种分离成年大鼠心肌细胞的方法。方法: 分别应用酶消化法(0. 1 %的胰蛋白酶和0.1%胶原酶依次消化)、程序冷冻后机械分离法(4℃30min,-20℃30min,-80℃30min,-196℃冻存)、酒精和多聚甲醛固定后机械分离法分离心肌组织获取单个心肌细胞悬液。光镜观察, 结合形态学和台盼蓝染色评价心肌细胞。结果: 用三种方法新分离的活性心肌细胞比率约70 %~80 % 、杆状、横纹清晰。结论: 三种方法均可以对成年大鼠心肌细胞进行良好的分离。 【关键词】大鼠; 心肌细胞; 细胞分离 【ABSTRACT】 Objective: To study the methods of isolating adult rat ventricular cardiomyocytes. Methods: The method of enzyme digestion(0.1% trypsin and 0.1% collagenase by turns) or mechanical method: mechanical isolation after procedure cryoapplication(4℃30min,-20℃30min,-80℃30min,freeze and keep under-196℃) or mechanical isolation after alcohol and paraform fixation was used to isolate cardiac muscular tissues and obtain single cardiomyocyte suspension. The cardiomyocytes were morphologically observed with optical microscope and evaluated through trypan blue dying. Results: Viability of freshly isolated adult rat ventricular cardiomyocytes, which were rod shaped with clear cross striations,was 70%~80%. Conclusion: Adult rat ventricular cardiomyocytes can be

乳鼠心肌细胞分离步骤

一、细胞室灭菌 1.将酒精灯、止血钳、枪、滴管架子、离心管架子、器械饭盒等清点无误后置 于超净台内,紫外照射20-30min。 2.(注:物品不可重叠放置,否则会遮挡射线。培养细胞和培养用液不可照射 紫外。) 3.将实验服等摊开置于培养室,打开紫外照射20-30min。 4.紫外照射结束后,打开超净台风机,吹10min,吹走O3。 5.(注:若超净台内物品不全,向台内拿取物品前,应先用75%酒精喷洒消毒。) 二、胶原酶1的配置 分离心肌细胞的胶原酶1浓度为:10mg胶原酶/12ml PBS。 具体方法为:(以下过程均在超净台内操作) 1.称取10mg胶原酶于小烧杯中。 2.加入12ml PBS溶液。 3.灼烧止血钳,夹出青霉素小瓶,灼烧备用。 4.用10ml一次性无菌注射器吸取小烧杯中溶液,用一次性无菌滤器过滤于青霉 素小瓶中,即得到无菌的胶原酶1溶液,呈淡土黄色。 三、取材并分离心肌细胞 1.用止血钳取5-6个平皿,分别加入适量PBS溶液。 2.用止血钳夹住小烧杯壁,从器械饭盒中取出剪刀、镊子等器械。 3.准备2个小烧杯,加入75%酒精适量,一个置于超净台外,一个置于超 净台内。 先将乳鼠头朝下置于外面的小烧杯中消毒2min左右,取出,拿进超净台内,置于内部的小烧杯中消毒2min. 4.左手捏住乳鼠背部皮肤,暴露出胸腔,右手拿一直的小剪刀,在中间靠 左处剪开皮肤,左手轻轻一捏,其心脏即弹出来。 5.剪下心室部分置于含PBS的平皿中。 6.待8只乳鼠心脏全部取定后,换手套,喷酒精。 7.左手拿镊子,右手拿剪刀,在心脏中间部位剪一刀,成“肉夹馍”形, 在PBS中冲洗干净,洗去血细胞。 8.将心室转移到另一新的培养皿中,继续清洗,此时可继续打开心室,取 出余血。 9.继续冲洗2-3遍, 10.将洗好的心脏置于含转子的带盖玻璃瓶中(提前将转子取出置于干净 处),加入2ml PBS溶液。 11.灼烧剪刀,左手拿玻璃瓶,右手拿剪刀剪碎心脏成不能再剪的碎片。 12.用枪吸掉上清,只留碎片,将转子放入玻璃瓶中,盖好盖子备用。 13.取出4个10ml 玻璃离心管,各加入4ml含血清及BRDU的DMEM于其中。 14.在含心脏碎片的玻璃瓶中加入2ml胶原酶1溶液。 15.从超净台中取出玻璃瓶,置于磁力搅拌器上的小圆饭盒中(内含37°C 热水),37°C消化5min。 16.取出,喷酒精,拿回超净台内,吸取上清中已消化好的细胞加入到含血

原代心肌细胞培养技巧【转】

作者:王涛,余志斌,谢满江,车红磊 【关键词】细胞培养 【关键词】细胞培养;心肌细胞;大鼠 引言原代培养心肌细胞作为一种主要的研究模型,被广泛应用于心血管研究之中。我们实验室经过长期尝试,摸索出了一些行之有效的方法,并积累了一些经验,现总结如下: 1. 新生大鼠鼠龄的选择 新生大鼠心肌细胞在出生后3 d内具有部分的增殖能力,成年大鼠心肌细胞则为终末分化细胞,不再具有分裂增殖能力。因此,大鼠出生时间越短,其心肌细胞分离后成活率越高,越容易贴壁生长。大量观测表明,选择1~3 d龄大鼠分离其心肌细胞进行原代培养较为理想。其中,尤以半日龄大鼠心肌细胞培养效果最佳。 2. 消化酶的选择及使用 新生大鼠心肌细胞的分离可采用组织块法和消化法,前者因不易获得密度均一的细胞且难控制成纤维细胞的生长而较少采用。消化法中常使用的酶有3种:胰蛋白酶、胶原酶I或Ⅱ以及透明质酸酶。透明质酸酶多与胰蛋白酶或胶原酶联合应用。胰蛋白酶作用较强,容易造成心肌细胞损坏。胶原酶作用较缓和,能消化细胞间质中的胶原纤维以释放细胞,对细胞损伤小,且在新生大鼠心肌组织,以胶原I为主,故我们选用胶原酶I。文献报道胶原酶的工作浓度一般在0.6~1 g ?L,我们使用的为0.8 g?L。胶原酶最好现用现配。 3. 消化程度的把握 新生大鼠心肌细胞对酶消化极为敏感。消化过度可使肌原纤维出现萎缩,细胞死亡率增加或丧失贴壁能力及搏动能力;消化不足,细胞聚集成团,无法分清细胞边界,难以形态学观测。消化过程中使用磁力搅拌器时应注意:(1)转速一般控制在60~80 r?min左右。(2)每次消化的时间须结合消化酶浓度确定。(3)将粘附在搅拌子上的心肌组织吹散,使酶液充分接触组织。(4)适宜温度为35~37℃。 (5)当组织由红转白呈半透明状态时,应停止消化。 4. 接种的细胞密度 心肌细胞接种密度不仅影响细胞间的相互接触,进而影响细胞对肥大刺激的反应,而且影响长期培养细胞的成活率。接种细胞的绝对数量应经精确计算。一般而言,应根据实验的观测目的决定单位面积上的细胞数量。例如,如作形态学观测,六孔板中每孔的接种细胞数量应控制在1×105~2×105个;若需收获心肌细胞作mRNA或蛋白表达水平的观测,则每孔的接种密度可增加到5×105~6×105个。

大鼠心肌细胞原代培养

实验二大鼠CM的体外分离、培养及鉴定 1、材料与方法 1.1 材料 1.1.1实验动物新生3天清洁级Wistar大鼠乳鼠(中国医学科学院放射医学研究所实验动物中心,动物许可证号:scxk2005-0001)。 1.1.2主要仪器与试剂 5%CO 2恒温培养箱(model TC2323 CO 2 incubator);倒 置相差显微镜(XD-101 98010);PH计(mettler toledo320-s);立式自动电热压力蒸汽灭菌器(LDZX-40BI),上海申安医疗器械厂;SW-CJ-2FD型单人双面净化工作台;微量移液枪(法国Gilson);血球记数板(上海市沪江医疗器材经营部);HH-6数显恒温水浴锅;离心机(LDZ5-2);75cm2培养瓶、50ml离心管(美国corning公司);无菌手术器械;磁力搅拌器;电子天平板(BS1101S 德国);一次性滤器(22μm, GILSON);DMEM/F12培养基 (美国GIBCO);特级胎牛血清(FBS, Hyclone);青、链霉素(Hyclone);D-Hank’s液(NaCl、KCl、Na2HPO4、KH2PO4、NaOH、NaHCO3,苯酚红,南京化学试剂厂);心肌肌钙蛋白T(Santa cruz) ;FITC连接的兔抗山羊IgG(Santa cruz);Ⅱ型胶原酶、胰蛋白酶(Sigma);Triton-X-100(AMRESCO);BrdU(solarbio)。 1.2方法 于无菌操作下开胸取出心脏,仔细去除心脏相连大血管和心房组织(留心尖部),于4℃的D-Hank’S液中漂洗3~4次,以去除残存血液,眼科剪将心尖部组织剪成1 mm3碎块后,加入4 ml的0.0625%胰蛋白酶液,于37℃恒温水浴箱中消化3 min,然后弃上清。于剩余沉淀中加入混合消化液5 ml(0.0625%胰蛋白酶+0.1%Ⅱ型胶原酶),置37℃水浴消化8~10 min,其间振荡2~3次,静置后将上清液移入离心管中,加含10%胎牛血清预冷的DMEM/F12培养液终止消化。 随后用上述方法反复消化7~8次至组织块基本消化完毕。收集各次上清液并终止消化后,200目的尼龙网筛过滤去除残留组织块,以1000 r/min速度离心8 min,将所得的细胞与培养液混悬后,采用差速贴壁分离法去除心肌成纤维细胞每次2 h,将未贴壁的心肌细胞悬液吸出,调整细胞密度接种于培养板中。培养前3 d加入0.1 mmol/LBrdU抑制成纤维细胞生长。48 h首次换液,以后根据情况2~3 d换液。

细胞生物学:小鼠心肌细胞原代培养

细胞生物学:小鼠心肌细胞原代培养 ㈠、概述 整体动物心肌细胞的增殖能力在出生后仅能维持一个短时期,小鼠在出生3周后DNA合成所需的酶的活性及心肌细胞的增殖能力就明显降低至成年鼠水平。小鼠心肌细胞的原代培养,一般选用生后1-10d的乳鼠心脏,尤以出生1-4d的较好,此时心肌细胞已分化充分,适于作各种研究,而出生4d以后的乳鼠心脏中分离出来的心肌细胞较慢发育成为有自律性搏动的心肌细胞。 ㈡、[试剂] 1、培养液:1:1混合的DMEM/F12培养液,添加终浓度为10%小牛血清(FCS)、100IU/ml青霉素、100μg/ml链霉素。 2、消化液:胰酶(效价为1:250)0.08%、胶原酶II(活力为150U/mg)0.05%,用pH7.2-7.8的D-Hanks溶液配制,-20℃保存。 3、D-Hanks溶液(pH7.2-7.8):KCl0.4g,KH2PO40.06g,NaCl8.00g,NaHCO30.35g,Na2HPO4?7H2O0.09g,酚红0.01g1L ㈢、[实验步骤] 1、取生后1-4d的乳鼠,用75%乙醇消毒皮肤,再用大头针固定乳鼠的头及四肢,剪开胸部皮肤,用75%乙醇消毒皮下组织,更换镊子及剪刀,开胸取出心

脏,将心脏放入盛有D-Hanks溶液的平皿(或青霉素瓶)中,剪去心房,剪开心室,用D-Hanks溶液冲洗三次,去除残留积血后,将心脏剪成1mm3大小的碎片,再将心脏碎片转移至离心管中,加5ml左右消化液,37℃消化5min,自然沉淀,弃上清,再加5ml左右消化液,37℃消化20min(每隔2min振摇几下),用吸管吹打1min后,将未消化完全的心脏碎片吸出至另一离心管中,加入2ml冷的培养液终止消化,1000rpm5min,弃上清,沉淀中加入D-Hanks溶液2ml,1500rpm10min,弃上清,沉淀中加入培养液2ml,用吸管吹打制成细胞悬液。(为节约时间,以下步骤省略)上述未消化完全的心脏碎片补加5ml左右消化液后继续消化,同样操作,合并细胞悬液后放入培养瓶中置二氧化碳培养箱中 (37℃5%CO2)培养。

心肌细胞培养

乳鼠心肌细胞培养经验谈 1. 心肌细胞搏动差,取材后2、3天细胞活力明显下降: 胰酶+胶原酶II混合消化的方法,并且每次消化前都轻柔的吹打让组织充分和消化液混合,消化后也充分吹打后静置1-2分钟再吸上清,最后离心完成后,用培养基重悬沉淀是要充分吹打,以避免再下一步过滤时大量的丢失细胞。还要保证种板的密度,一般24孔板我们用2.5×105,每孔1ml,这样24h后就可以很漂亮的看到细胞搏动了,一般72h后搏动就是统一的频率了。 经验一: 总结来说: 1.0.08%胶原酶II+0.125%胰酶等比混合后消化 2.消化前后一定要轻柔吹打 3.重悬时要充分吹打,动作轻柔(100次) 4.种板密度要合适 5.当然血清,板都要进口,别图便宜 6.别忘了检查CO2温箱的情况 2.消化时总是出现冻冻状东西啊,吸时会把组织快吸走: 胶冻样的东西应该是组织间未消化掉的胶原吧,或消化后的碎细胞DNA.用DNA酶消化后就没了。 经验二: 1:首先是选择乳鼠时最好是出生3天内的,活力是较好的,皮肤看起来是暗红色的,再大一点的话,皮肤变厚,变白,不过也能养活,而且1个25CM2的培养瓶3只足够了,当然这里说的是SD的。 2:胰酶加胶原酶消化,消化过程中出现絮状物,可能是消化有些快了,处理:如果样品足够多就可以将之丢去;样品少的话,可以先将所有的样品吸入另一新的离心管,重新在这个管字消化,将细胞悬液用5%血清培养液中止消化,而且一定得尽快中止,离心后再中止一次即可。离心1000转4分钟. 3:四季清的胎牛血清,180元一瓶,很便宜,进口的没用过,我们隔壁有人用2000元一瓶.这个和老板有没有钱有关系,要是有钱,我建议用进口的.我们用的是15%的浓度.(注意:终止液和培养液浓度是不同的,终止液没必要用那么高浓度,有点浪费),我们用高糖的DMEM,感觉不错.在这里我感觉最重要的培养液的PH值,尽量在7.2-7.4之间,刚开始我们还有仪器测,后来就观察颜色了,觉得不行就用HCL或NAOH调,大部是高,没有低的.所以NAOH没有用过. 4:离心管和瓶最好是用进口的,还要差速贴壁.细胞接种的浓度最好高些,宁可浪费一些.也不要让浓度太低,低了不容易活.这个本人觉得可能是细胞之间会产生某些刺激生长的东西,再说了,不管浓度高低肯定会有一些死细胞存在的,死的细胞对活细胞的生长也是有害的,所以尽量接种浓度要高些。 心肌细胞培养最好的培养基相关问题讨论总结 乳鼠心肌细胞培养培养基可以用EMEM,MEM,DMEM,M199,MCDB107液,DMEM/F12液,其中以DMEM/F12液最佳,ph值为7.2-7.4。 DMEM/F12养原代心肌,依赖于开始养的细胞状态。DMEM/F12可能开始会使细胞状态可以,提前拨动,但也会让细胞提前老化,所以很难控制最佳状态,提高血清会提高细胞的贴壁率,当然也会带来成纤维的干扰,事实上有点成纤维,心肌会长的更好。HG-dmem+10%FBS养,感觉状态比较好控制,次日下午就可以看到跳动,第三天同步搏动就可以开展实验了,之后细胞呈老态化,数目减少,成聚,个个像个会搏动的向日葵。

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