CN111117966A - 一种利用乳酸的体外细胞培养方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种利用乳酸的体外细胞培养方法,包括如下步骤:(1)含乳酸、含葡萄糖、去谷氨酰胺培养基的制备,包括如下具体步骤:(1‑1)取5g乳酸粉末,加10mL高压后的双蒸水溶解,配成500mg/mL乳酸溶液;(1‑2)取50mL胎牛血清与5mL双抗溶液加入450mL高糖、去谷氨酰胺、去丙酮酸钠DMEM培养基配置为500mL去谷氨酰胺DMEM完全培养基;(1‑3)取80μL步骤(1‑1)制备的500mg/mL乳酸溶液加入500mL步骤(1‑2)制备的去谷氨酰胺完全培养基,配置为含乳酸、去谷氨酰胺DMEM完全培养基;(2)检测细胞凋亡率或增值率。本发明提供的体外细胞培养方法不仅适用于多种细胞系,而且细胞活力保持较好,更适于需要长期体外培养的研究。

Description

一种利用乳酸的体外细胞培养方法
技术领域
本发明属于生物学技术领域,具体涉及一种利用乳酸的体外细胞培养方法。
背景技术
肿瘤细胞的能量代谢方式非常复杂,此前,Warburg效应认为相对于正常的体细胞,肿瘤细胞会更主要利用糖酵解作为其体内能量代谢的主要方式,而三羧酸循环和氧化磷酸化在一定程度上受到抑制。但最近的一些研究发现肿瘤细胞不仅会大量利用葡萄糖进行糖酵解,同时会增加三羧酸循环和氧化磷酸化。已知乳酸是糖酵解的终末产物之一,最近的研究发现乳酸能够作为肿瘤细胞的主要能量来源之一被利用,其对于肿瘤细胞增殖的重要性不亚于葡萄糖,而且和肿瘤的发生发展密切相关。
阐述肿瘤细胞利用的乳酸的机制需要可靠的细胞模型,然而在一般体外培养条件下,由于培养基中含有大量其他营养物质,肿瘤细胞并不利用乳酸进行增值。此前有研究提示肿瘤细胞能够在葡萄糖剥夺的条件下利用乳酸,但我们发现在这种条件下,即使乳酸能被利用,并一定程度上恢复肿瘤细胞的增值,但细胞会在24小时内大量凋亡,这对于研究肿瘤利用乳酸的机制研究带来了一定困难。因此,需要建立一种新的体外细胞培养方法,用于检测和分析肿瘤细胞对乳酸的代谢。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种利用乳酸的体外细胞培养方法,不仅适用于多种细胞系,而且细胞活力保持较好,更适于需要长期体外培养的研究。
为解决上述技术问题,本发明的实施例提供一种利用乳酸的体外细胞培养方法,包括如下步骤:
(1)含乳酸、含葡萄糖、去谷氨酰胺培养基的制备,包括如下具体步骤:
(1-1)取5g乳酸粉末,加10mL高压后的双蒸水溶解,配成500mg/mL乳酸溶液;
(1-2)取50mL胎牛血清与5mL双抗溶液加入450mL高糖、去谷氨酰胺、去丙酮酸钠DMEM培养基配置为500mL去谷氨酰胺DMEM完全培养基;
(1-3)取80μL步骤(1-1)制备的500mg/mL乳酸溶液加入500mL步骤(1-2)制备的去谷氨酰胺完全培养基,配置为含乳酸、去谷氨酰胺DMEM完全培养基;
(2)检测细胞凋亡率或增值率,包括如下具体步骤:
(2-1)在孔板中加入细胞悬液,贴壁4-24h后待细胞量达到40%-60%时,撤去原有培养基,加入步骤(1)制备的含乳酸、去谷氨酰胺DMEM完全培养基;
(2-2)培养24-96h后,检测细胞凋亡率或细胞增值率。
其中,步骤(1)所用原料包括:高葡萄糖、去谷氨酰胺、去丙酮酸钠DMEM培养基450mL,胎牛血清50mL,双抗溶液5mL,乳酸粉末400mg。
其中,步骤(2-1)中所用孔板为6孔板或96孔板。
其中,步骤(2-1)中所用细胞悬液为人肺癌细胞株A549或人支气管上皮细胞株BEAS-2B的细胞悬液。
优选的,步骤(2-2)中,利用流式细胞术检测细胞凋亡率或利用CCK8检测细胞增殖率。
本发明的上述技术方案的有益效果如下:本发明提供的体外细胞培养方法不仅适用于多种细胞系,而且细胞活力保持较好,更适于需要长期体外培养的研究。
附图说明
图1为本发明中不同浓度梯度的乳酸对A549细胞增殖的影响图;
图2为本发明中CCK8检测A549细胞在含乳酸的DMEM培养基中与不含乳酸的培养基中的72h增值率示意图;
图3为本发明中CCK8检测BEAS-2B细胞在含乳酸的DMEM培养基中与不含乳酸的培养基中的72h增值率示意图;
图4为本发明中利用流式细胞术检测BEAS-2B细胞在含乳酸的DMEM培养基中与不含乳酸的培养基中的24h凋亡率结果图。
具体实施方式
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
本发明提供了一种利用乳酸的体外细胞培养方法,包括如下步骤:
(1)取高葡萄糖、去谷氨酰胺、去丙酮酸钠DMEM培养基450mL,胎牛血清50mL,双抗溶液5mL,乳酸粉末400mg制备含乳酸、含葡萄糖、去谷氨酰胺培养基,包括如下具体步骤:
(1-1)取5g乳酸粉末,加10mL高压后的双蒸水溶解,配成500mg/mL乳酸溶液;
(1-2)取50mL胎牛血清与5mL双抗溶液加入450mL高糖、去谷氨酰胺、去丙酮酸钠DMEM培养基配置为500mL去谷氨酰胺DMEM完全培养基;
(1-3)取80μL步骤(1-1)制备的500mg/mL乳酸溶液加入500mL步骤(1-2)制备的去谷氨酰胺完全培养基,配置为含乳酸(8mM)、去谷氨酰胺DMEM完全培养基;
(2)检测细胞凋亡率或增值率,包括如下具体步骤:
(2-1)在6孔板或96孔板中加入人肺癌细胞株A549或人支气管上皮细胞株BEAS-2B的细胞悬液,贴壁4-24h后待细胞量达到40%-60%时,撤去原有培养基,加入步骤(1)制备的含乳酸、去谷氨酰胺DMEM完全培养基;
(2-2)培养24-96h后,利用流式细胞术检测细胞凋亡率或利用CCK8检测细胞增殖率。
下面以两个实施例进一步阐述本发明的技术方案。
实施例1
本实施例以人肺癌细胞株A549为例,阐述含在乳酸、去谷氨酰胺的培养基中培养人肺癌细胞株A549的使用方案和效果分析;同时比较了乳酸在三种培养条件中(①含葡萄糖,不含谷氨酰胺;②含谷氨酰胺,不含葡萄糖;③不含葡萄糖,不含谷氨酰胺)对细胞增殖的影响,具体包括如下步骤:
S101、收集2×105 A549细胞,加入2mL DMEM完全培养基重悬后,加入18mL DMEM完全培养基重悬,100μL细胞悬液/孔加入至96孔板;
S102、细胞贴壁后撤去DMEM完全培养基,加入去谷氨酰胺DMEM完全培养基和加入含不同浓度的乳酸、去谷氨酰胺DMEM完全培养基;
S103、处理72h后弃去培养基,加入10% CCK8溶液,待1-4h后检测OD值,发现4-8mM乳酸对细胞增殖起明显促进作用(如图1所示);至此,我们确定8mM的是乳酸的最佳浓度。
S104、为了进一步比较在乳酸在不同培养基中对细胞增殖的促进作用,我们收集2×105 A549细胞,加入2mL DMEM完全培养基重悬后,加入18mL DMEM完全培养基重悬,100μL细胞悬液/孔加入至96孔板;
S105、细胞贴壁后撤去DMEM完全培养基,加入三种不同的DMEM完全培养基(①含葡萄糖,不含谷氨酰胺;②含谷氨酰胺,不含葡萄糖;③不含葡萄糖,不含谷氨酰胺),三种培养基中含或不含8mM的乳酸。
S106、处理72h后弃去培养基,加入10% CCK8溶液,待1-4h后检测OD值,发现在含葡萄糖,不含谷氨酰胺的培养基中,细胞活力保持良好,增殖明显,而且乳酸能进一步促进细胞增殖。在含谷氨酰胺,不含葡萄糖的培养基中,细胞增殖显著降低,但乳酸对其仍有一定的促进作用。最后,在不含葡萄糖,不含谷氨酰胺的培养基中细胞不能增殖,乳酸也没有促增殖的作用。(如图2所示)。
实施例2
本实施例以人支气管上皮细胞株BEAS-2B为例,阐述含乳酸、去谷氨酰胺的培养基中培养人支气管上皮细胞株BEAS-2B的使用方案和效果分析,同时比较了乳酸在三种DMEM完全培养条件中(①含葡萄糖,不含谷氨酰胺;②含谷氨酰胺,不含葡萄糖;③不含葡萄糖,不含谷氨酰胺)对细胞增殖的影响,具体包括如下步骤:
S201、收集2×105 BEAS-2B细胞,加入2mL DMEM完全培养基重悬后,加入8mL DMEM完全培养基重悬,100μL细胞悬液/孔加入至96孔板;
S202、细胞贴壁后,撤去DMEM完全培养基,加入三种不同的DMEM完全培养基(①含葡萄糖,不含谷氨酰胺;②含谷氨酰胺,不含葡萄糖;③不含葡萄糖,不含谷氨酰胺),三种培养基中含或不含8mM的乳酸;
S203、处理72h后弃去培养基,加入10% CCK8溶液,待1-4h后检测OD值,发现在含葡萄糖,不含谷氨酰胺的培养基中,细胞活力保持良好,增殖明显,而且乳酸能进一步促进细胞增殖。在含谷氨酰胺,不含葡萄糖的培养基中,细胞增殖显著降低,但乳酸对其仍有一定的促进作用。最后,在不含葡萄糖,不含谷氨酰胺的培养基中细胞不能增殖,乳酸也没有促增殖的作用。(如图3所示)。
S204、为了检测细胞凋亡,收集0.5×106-1.5×106 BEAS-2B细胞,加入2mL DMEM完全培养基重悬后,加入18mL DMEM完全培养基重悬,200μL细胞悬液/孔加入至6孔板,加2mLDMEM完全培养基,贴壁6-24h;
S205、待细胞融合度达到40-60%左右时,撤去DMEM完全培养基,分别加入去谷氨酰胺DMEM完全培养基和含乳酸去谷氨酰胺DMEM完全培养基,处理24h-48h;
S206、撤去培养基,PBS洗涤后使用胰酶消化,10% FPBS吹打收集细胞,1000rpm离心后,PBS洗涤沉淀2-3遍,流式细胞术检测细胞凋亡。
S207、发现24-48h后,经过去谷氨酰胺DMEM完全培养基处理后的BEAS-2B细胞凋亡率明显增加,而乳酸能够明显地抑制去谷氨酰胺后的BEAS-2B细胞凋亡率(如图4所示)。
本发明发现去除培养基中的谷氨酰胺,但保留葡萄糖时,加入乳酸有促进增殖和抑制凋亡的作用。另外,我们通过测试不同浓度的乳酸,确立了一个体外研究肿瘤细胞乳酸代谢的新方法,该方法不仅适用于多种细胞系,而且细胞活力保持较好,更适于需要长期体外培养的研究。
以上所述是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明所述原理的前提下,还可以作出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种利用乳酸的体外细胞培养方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1)含乳酸、含葡萄糖、去谷氨酰胺培养基的制备,包括如下具体步骤:
(1-1)取5g乳酸粉末,加10mL高压后的双蒸水溶解,配成500mg/mL乳酸溶液;
(1-2)取50mL胎牛血清与5mL双抗溶液加入450mL高糖、去谷氨酰胺、去丙酮酸钠DMEM培养基配置为500mL去谷氨酰胺DMEM完全培养基;
(1-3)取80μL步骤(1-1)制备的500mg/mL乳酸溶液加入500mL步骤(1-2)制备的去谷氨酰胺完全培养基,配置为含乳酸、去谷氨酰胺DMEM完全培养基;
(2)检测细胞凋亡率或增值率,包括如下具体步骤:
(2-1)在孔板中加入细胞悬液,贴壁4-24h后待细胞量达到40%-60%时,撤去原有培养基,加入步骤(1)制备的含乳酸、去谷氨酰胺DMEM完全培养基;
(2-2)培养24-96h后,检测细胞凋亡率或细胞增值率。
2.根据权利要求1所述的体外细胞培养方法,其特征在于,步骤(1)所用原料包括:高葡萄糖、去谷氨酰胺、去丙酮酸钠DMEM培养基450mL,胎牛血清50mL,双抗溶液5mL,乳酸粉末400mg。
3.根据权利要求1所述的体外细胞培养方法,其特征在于,步骤(2-1)中所用孔板为6孔板或96孔板。
4.根据权利要求1所述的体外细胞培养方法,其特征在于,步骤(2-1)中所用细胞悬液为人肺癌细胞株A549或人支气管上皮细胞株BEAS-2B的细胞悬液。
5.根据权利要求1所述的体外细胞培养方法,其特征在于,步骤(2-2)中,利用流式细胞术检测细胞凋亡率。
6.根据权利要求1所述的体外细胞培养方法,其特征在于,步骤(2-2)中,利用CCK8检测细胞增殖率。
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