CN109022348A - 一种原代猪肝细胞的分离及培养方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种原代猪肝细胞的分离及培养方法，包括以下步骤：(1)选取3~4周龄，体重2.5~4 kg的雄性中国实验小型猪，术前12 h禁食禁水，腹腔注射戊巴比妥钠和肝素；(2)将实验猪麻醉后腹面向上固定于板上，无菌条件下切开腹腔；(3)静脉插管，用恒流泵灌注预热的HBSS缓冲液；(4)用恒流泵灌注预热的GBSS混合酶溶液；(5)剪碎组织用GBSS混合酶液振荡消化，筛网过滤，离心，弃上清；(6)取细胞滤液用锥虫蓝染色检测细胞活性；(7)细胞计数后用完全培养基重悬接种到包被后的培养瓶，置于37℃、5%CO₂环境中培养；(8)细胞形态鉴定；(9)ELISA法检测；(10)RT‑PCR检测。本发明提供的一种猪肝细胞的分离及培养方法，操作简单，所得细胞数量多，成活率高，是一种理想的原代猪肝细胞分离与培养方法，为实验提供可靠的细胞资源。

Description

一种原代猪肝细胞的分离及培养方法

技术领域

本发明属于现代生物技术之细胞培养技术领域，具体涉及一种原代猪肝细胞的分离及培养方法。

背景技术

肝细胞承担者正常肝脏大部分主要而复杂的功能，包括调节糖、脂肪、蛋白三大物质的生物合成，具有对内源性和外源性异常物质的解毒代谢功能，在维持正常肝脏功能中起着关键作用。猪肝细胞在生理和代谢功能与人肝细胞最为接近，同时半透隔膜和转基因猪的产生，能有效减轻免疫反应，使猪肝细胞成为生物人工肝(BAL)研究应用最多的肝细胞。

肝细胞作为细胞移植治疗慢性肝衰竭的种子细胞以及作为药物筛选的靶细胞，制备和培养大规模的、高活力的肝细胞是这些研究的最基本环节。因此肝细胞的分离和培养技术正日益受到人们关注，成为当前研究的热点。

目前肝细胞的分离方法有机械分离法、螯合法和酶消化法等。机械法操作简单，但分离获得的肝细胞数量少、活性差。Howard创建了胶原酶灌流法，Seglen进一步将这种方法发展为两步灌流法。胶原酶灌流法 得到的肝细胞数量和活性都得到提高，灌流法广泛应用于大鼠、小鼠、犬和兔等动物。

本发明在传统分离方法的基础上采用改进的两步灌流法，旨在提供一种操作简单、高效的获得生长状态好、纯度高的原代猪肝细胞的方法，建立一套完善可靠的原代猪肝细胞体外培养技术。

发明内容

根据上述问题，本发明提供了一种猪原代肝细胞的分离及培养方法，该方法操作简单，细胞产量和成活率高，是一种较为理想的原代猪肝细胞培养方法，可以满足多种生理生化实验的要求。

一种原代猪肝细胞的分离及培养方法步骤包括：(1)选取3~4周龄，体重2.5~4 kg的雄性中国实验小型猪，术前12 h禁食禁水，腹腔注射戊巴比妥钠和肝素；(2)将实验猪麻醉后腹面向上固定于板上，无菌条件下切开腹腔；(3)静脉插管，用恒流泵灌注预热的HBSS缓冲液；(4)用恒流泵灌注预热的GBSS混合酶溶液；(5)剪碎组织用GBSS混合酶液振荡消化，筛网过滤，离心，弃上清；(6)取细胞滤液用锥虫蓝染色检测细胞活性；(7)细胞计数后用完全培养基重悬接种到包被后的培养瓶，置于37 ℃、5% CO₂环境中培养；(8)细胞形态鉴定；(9)ELISA法检测；(10)RT-PCR检测。

其中，步骤 (1) 所述的戊巴比妥钠浓度为30 mg/kg体重，肝素100 U/kg体重。

其中，步骤(3)所用的HBSS缓冲液（PH为7.2~7.4）含1%~5%的BSA以保持细胞的活性，防止酶的分解和非特异性吸附。

其中，步骤(3)所用的所用恒流泵灌注速度为25~50 ml/min，灌注时间5~20 min，灌注量800~1000 ml。

其中，步骤(4)和(5)所用GBSS混合酶液（PH为7.2~7.4）为含0.1%~0.5% Ⅳ型胶原酶和0.002%~0.006%DNase Ⅰ的溶液。

其中，步骤(4)所用恒流泵灌注速度为5~10 ml/min，灌注时间15~30 min，灌注量100~300 ml。

其中，步骤(5)所述振荡消化时间5~15 min，80~200目筛网过滤。

其中，步骤(7)所述完全培养基为H-DMEM培养基，含10%胎牛血清，100 u/ml的青霉素、100 u/ml的链霉素的双抗，5 μg/ml的胰岛素。

其中，步骤(7)所述的培养瓶用3~4 μg/cm²的多聚赖氨酸包被，培养条件为37 ℃、5% CO₂培养箱。

有益效果

本发明建立了一种简单、高效的分离培养原代猪肝细胞的方法，所得原代细胞经细胞形态学观察与鉴定：数量多、纯度高、活性好，细胞成活率达90%以上，细胞纯度达96%以上。

本发明采用在Seglen法基础上改进而来的灌流法，优于机械分离法和传统的两步灌流法，获得的细胞数量多，细胞损伤性小，分离充分，排除了肝细胞培养中红细胞的干扰，细胞纯度更高。所得细胞活率高，肝细胞纯度96%以上，本发明所得肝细胞数量多、质量稳定、重复性好，满足体外实验对肝细胞数量和纯度的要求。

机械分离法易使细胞受损。组织块法操作简单，成本低，但细胞成活率较低。

传统两步灌注法，灌注不充分影响分离效果，本发明采用改进的两步灌注法，所得细胞均匀牢固的贴附在培养瓶壁，增强了其成活能力。

本发明采用多聚赖氨酸包被培养瓶，细胞生长状态好，可满足猪原代肝细胞实验的要求，多聚赖氨酸包被比APES包被制作更简单，更易保存，本方法经济实用，简便易行，有利于建立体外实验模型细胞，研究猪肝细胞的特性，为临床应用和药物筛选等研究提供高质量的肝细胞。

附图说明

图1培养4 h的猪肝细胞图片（200×）。

图2培养24 h的猪肝细胞图片（200×）。

具体实施方式

在本发明中所使用的术语，除非另有说明，一般具有本领域普通技术通常理解的含义。

下面结合附图和实例对本发明进行详细说明，本发明的保护内容不限于下述实施例。

在以下的实施例中，未详细描述的各种过程和方法是本领域中公知的常规方法。

本实验所用的实验仪器与试剂如下：

外科手术器械一套，CCK-8细胞计数盒（Sigma，美国），倒置显微镜（XDS-1A，上海），荧光显微镜（Leica，美国），低温离心机（TD24B-WS，上海），超低温冰箱（中科美菱），移液枪（Eppendorf，美国），电子分析天平（Sartorius，美国），超净工作台（HJ-CJ-1D，上海），CO₂细胞培养箱（SANYO MCO-17AI，日本），恒流泵（Longer Pump,BT 100-1LH-DMEM购于Hyclone公司，BSA购于Sigma公司，ELISA试剂盒购于RD公司，青霉素-链霉素双抗于Gibco购买，胎牛血清购买于Bioind公司，多聚赖氨酸购买于美国Gibco公司，PBS自制（8.0 g NaCl、0.2 gKCl、0.2 g KH₂PO₄、1.44 g Na₂HPO₄溶于1000 ml去离子水中，调整PH为7.2~7.4，非特殊指出，本专利所用的PBS皆为此配方），HBSS自制（8 g/L NaCl， 0.4 g/L KCl，1 g/L 葡萄糖，0.06 g/L KH₂PO₄ ，0.0475 g/L Na₂HPO₄，调整PH为7.2~7.4，非特殊指出，本专利所用的HBSS皆为此配方），GBSS自制（8 g/L NaCl， 0.4 g/L KCl， 1 g/L 葡萄糖，0.21 g/L MgCL₂·6H₂O，0.03 g/L KH₂PO₄ ，0.227 g/L Na₂CO₃, 0.0596 g/L Na₂HPO₄，0.225 g/L CaCL₂·2H₂O，调整PH为7.2~7.4，非特殊指出，本专利所用的GBBS皆为此配方） ，Ⅳ型胶原酶和DNaseⅠ酶购买于德国Serva公司，细胞培养瓶、离心管购于美国Corning公司，锥虫蓝购买于美国Biofer。

本发明提供的技术方案包括如下步骤：

1.将组织处理器械浸泡于体积分数75%乙醇水溶液，再置于无菌操作台紫外灭菌30min，将器械取出，在无菌操作台里晾干；

2.选取3~4周龄，体重2.5~4 kg的雄性中国实验小型猪，术前12 h禁食禁水，腹腔注射戊巴比妥钠30 mg/kg体重和肝素100 U/kg；

3.将实验猪麻醉后腹面向上固定于板上，超净工作台内腹部喷洒75%酒精消毒，剪开腹腔；

4.推开胃、肠等器官，充分暴露肝门区，将留置针插入门静脉，用恒流泵灌注37 ℃预热的含1%~5% BSA的无钙离子、镁离子HBSS缓冲液（PH为7.2~7.4），灌洗时间10 min，灌注量800 ml，肝组织由暗红色变为黄白色；

5.用恒流泵灌注37 ℃预热的含0.1%~0.5% Ⅳ型胶原酶和0.002%~0.006% DNaseⅠ的GBSS（PH为7.2~7.4）溶液，灌洗时间15 min，灌洗量300 ml，肝组织由土黄色变为灰白色，组织呈龟背状裂隙；

6.用无菌眼科剪将肝组织剪成1 mm×1 mm×1 mm的碎块，用含0.1%~0.5% Ⅳ型胶原酶和0.002%~0.006% DNaseⅠ的GBSS（PH为7.2~7.4）溶液于37 ℃、5% CO₂培养箱振荡消化10min；

7.用10 ml含10%胎牛血清、双抗（100 u/ml的青霉素，100 u/ml的链霉素）、4~6 μg/ml胰岛素的H-DMEM完全培养基（简称完全培养基）终止消化，100目筛网过滤，所得滤液300~400 g离心5 min；

8.去上清，底层沉淀用含DNaseⅠ的GBSS（PH为7.2~7.4）缓冲液重悬肝细胞，50 g离心5min，沉淀用完全培养基重悬；

9.细胞滤液用锥虫蓝染色检测细胞活性：锥虫蓝排斥实验，吸取0.2ml细胞虑液加入0.2 ml的0.4% 锥虫蓝溶液，吹打均匀，然后吸取少量悬液沿细胞计数板上盖片边缘缓缓滴入，至盖片下刚好充满悬液，在倒置显微镜下观察，若细胞核未被染色则提示细胞存活，如细胞核被染蓝，提示细胞死亡，计数四个大格子细胞数（四大格细胞总数/4×10⁴），计算细胞成活率：活细胞总数/（活细胞总数+死细胞总数）×100%；

10.加入完全培养基重悬，细胞计数板计数，在细胞计数板中央放置计数专用的盖玻片，用玻璃虹吸管吸取细胞，让虹吸管在盖玻片上或下侧的计数板凹蹧处流出悬液，至盖玻片被液体充满为止，置显微镜下计数四角大方格内的细胞总数。对于压线的细胞只计数在上线和左线者，对于细胞团按单个细胞计数，细胞数/mL=四大格细胞总数/4×10⁴；

11.计数完成后再加入培养基将细胞密度调至1×10⁵ 个/ml，.接种细胞至铺多聚赖氨酸包被的的培养瓶中，置于37 ℃、5% CO₂环境中培养，24 h后换液，此后2~3 d换液一次；

12.细胞形态及生长情况观察：倒置显微镜下观察新鲜分离的肝细胞呈单个游离态，活细胞形状规则，胞质明亮，细胞膜清晰，死细胞颜色暗淡，可明显观察到细胞核，部分肝细胞可以看到双核甚至多核，培养24 h后80%~90%肝细胞牢固贴壁，形态扁平，呈多边形或不规则形，细胞内可见大量颗粒及少量脂滴，3 d后细胞呈岛状，胞体清亮，折光性好，可见双核和多核肝细胞，7 d后细胞形成均匀的单层，铺满培养板的整个表面；

13.细胞成活率测定：锥虫蓝排斥实验，吸取0.2 ml原代细胞悬液加入0.2 ml的0.4%锥虫蓝溶液，吹打均匀，然后吸取少量悬液沿细胞计数板上盖片边缘缓缓滴入，至盖片下刚好充满悬液，在倒置显微镜下观察，若细胞核未被染色则提示细胞存活，如细胞核被染蓝，提示细胞死亡，计数四个大格子细胞数（四大格细胞总数/4×10⁴），计算细胞成活率：活细胞总数（活细胞总数+死细胞总数）×100%；

14.采用双抗体夹心ELISA法底物为OPD，检测OD492值，白蛋白含量6天时达到高峰；

15.RT-PCR检测检测原代培养的猪肝细胞中AlbmRNA和细胞色素P450酶系中的CYP2E1mRNA的表达。

高倍显微镜下计数300个细胞，猪肝细胞纯度为96%以上。

本发明所得到的，猪肝细胞数量多，细胞成活率达90%以上，细胞纯度达96%以上，为细胞移植和药物筛选等研究提供高质量的细胞资源。

以上所述，仅为本发明较佳的实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此实施实例。任何在本发明的精神和原则之内作出任何修改，等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种原代猪肝细胞的分离及培养方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)选取3~4周龄，体重2.5~4 kg的雄性中国实验小型猪，术前12 h禁食禁水，腹腔注射戊巴比妥钠和肝素；(2)将实验猪麻醉后腹面向上固定于板上，无菌条件下切开腹腔；(3)静脉插管，用恒流泵灌注预热的HBSS缓冲液；(4)用恒流泵灌注预热的GBSS混合酶溶液；(5)剪碎组织用GBSS混合酶液振荡消化，筛网过滤，离心，弃上清；(6)取细胞滤液用锥虫蓝染色检测细胞活性；(7)细胞计数后用完全培养基重悬接种到包被后的培养瓶，置于37 ℃、5% CO₂环境中培养；(8)细胞形态鉴定；(9)ELISA法检测；(10)RT-PCR检测。

2.根据权利要求1所述的猪肝细胞的分离及培养方法，其特征在于步骤(1)所用戊巴比妥钠浓度为30 mg/kg体重，肝素100 U/kg体重。

3.根据权利要求1所述的猪肝细胞的分离及培养方法，其特征在于步骤(3)所用HBSS缓冲液含1%~5%的BSA，PH为7.2~7.4。

4.根据权利要求1所述的猪肝细胞的分离及培养方法，其特征在于步骤(3)所用恒流泵的灌注速度为速度为25~50 ml/min，灌注时间5~20 min，灌注量800~1000 ml。

5.根据权利要求1所述的猪肝细胞的分离及培养方法，其特征在于步骤(4)和(5)所用GBSS混合酶液（PH为7.2~7.4）含0.1%~0.5% Ⅳ型胶原酶和0.002%~0.006% DNaseⅠ。

6.根据权利要求1所述的猪肝细胞的分离及培养方法，其特征在于步骤(4)所用恒流泵的灌注速度为5~10 ml/min，灌注时间15~30 min，灌注量100~300 ml。

7.根据权利要求1所述的猪肝细胞的分离及培养方法，其特征在于步骤(6)所述振荡消化时间5~15 min，80~200目筛网过滤。

8.根据权利要求1所述的猪肝细胞的分离及培养方法，其特征在于步骤(7)所述的完全培养基为含10%胎牛血清、100 u/ml青霉素和100 u/ml链霉素的双抗、4~6 μg/ml胰岛素的H-DMEM培养基，pH为7.4。

9.根据权利要求1所述的猪肝细胞的分离及培养方法，其特征在于步骤(8)所述的培养瓶用3~4 μg/cm²的多聚赖氨酸包被，培养条件为37 ℃、5% CO₂培养箱。