CN111518745A - 一种人甲状旁腺单细胞悬液的制备方法及检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种人甲状旁腺单细胞悬液的制备方法,包含以下步骤:取甲状旁腺组织,冲洗,剪碎;加入Ⅳ型胶原酶,混匀消化;终止消化,过滤,离心,去上清,加入DPBS悬浮;过滤,离心,去上清,加入DPBS悬浮;加入红细胞裂解液去除红细胞,离心,去上清,加入DPBS清洗细胞2次,去上清,再加入DPBS悬浮,得到甲状旁腺单细胞悬液。本发明还公开一种人甲状旁腺单细胞悬液的的检测方法,包括以下步骤:取人甲状旁腺单细胞悬液培养;每日观察原代和传代一代细胞生长状态;提取传代一代细胞RNA,PCR方法检测甲旁细胞特异性标志物的RNA。本发明的人甲状旁腺单细胞悬液的制备方法能够稳定、可靠地消化细胞,得到的细胞含量和活性较高。
Description
技术领域
本发明属于生物技术领域,具体涉及一种人甲状旁腺单细胞悬液的制备方法。
背景技术
传统的转录组学与基因组学测序获得的是生物组织/器官的整体状态,对组成生物组织/器官的不同细胞进行均一的分析,而同一组织中的细胞间都是存在异质性的,在不同组织/器官中更甚,所以普通测序的结果会影响对细胞基因功能认知的准确性。单细胞测序(Single cell RNA/DNA seq)则是针对单个细胞的基因组进行测序,能够更好地帮助我们认识细胞间的异质性,对重新定义细胞亚型,了解细胞演变及其在疾病发生发展中的功能变化等具有重要意义,而制备一份高质量的单细胞悬液是保障测序质量的前提。
继发性甲状旁腺功能亢进(secondary hyperparathyroidism,SHPT,继发性甲旁亢)是由多种因素导致的以甲状旁腺增生、甲状旁腺素(parathyroid hormone,PTH)分泌增加,体内钙磷代谢紊乱为主要表现的一种疾病,最常见于慢性肾衰患者,PTH主要由甲状旁腺主细胞分泌。异常分泌的PTH会引起高转化性骨性营养不良,累及心血管系统或其他内分泌腺等,进而大大增加患者的病死率,其具体机制尚不明确,需引起重视。
随着甲状旁腺疾病研究的不断发展,对其发病机制的研究日渐深入,但细胞水平的相关研究较少。因此,具备正常生理功能的单个甲状旁腺细胞成为研究甲状旁腺代谢、功能、病理生理机制的重要基础。直接制备甲状旁腺单个细胞悬液后进行单细胞测序,为区分病变过程中不同细胞亚群类型及其功能变化,探索继发性甲旁亢及其他甲状旁腺相关疾病发病机制等开辟了新思路。
人体一般有两对甲状旁腺组织,实质由主细胞和嗜酸细胞组成,细胞排列成团或索,其间富有毛细血管,取材时难以避开,所以提取的单细胞悬液中存在大量红细胞,且主细胞直径(6-8μm)与红细胞(6-9μm)大小相当,难以区分;此外,虽然SHPT患者甲状旁腺腺体会增生肥大,但组织量相对于其他器官组织如肝、肺等仍较少,单个增生的腺体重量约为0.05-0.3g。如何应用少量组织制备活性强、产率高、纯度好的甲状旁腺单细胞悬液且对细胞活性影响最小并排除红细胞的影响,还缺乏系统、详细的报道。
发明内容
发明目的:针对现有技术中存在的不足,本发明的目的是提供一种人甲状旁腺单细胞悬液的制备方法,以解决现有技术未提供具体的甲状旁腺单细胞悬液制备方法的问题,能够稳定、可靠地制备甲状旁腺单细胞悬液,进而为全面分析甲状旁腺单细胞悬液中的细胞亚群提供研究基础。
为解决上述技术问题,本发明的实施例提供一种人甲状旁腺单细胞悬液的制备方法,其特征在于,包含以下步骤:
(1)取人类患者增生的甲状旁腺组织,冲洗,剪碎;
(2)在剪碎的甲状旁腺组织中加入Ⅳ型胶原酶,混匀消化;
(3)终止消化,过滤消化后所得混合溶液,离心,去除上清,加入DPBS悬浮;
(4)过滤步骤(3)所得溶液,离心,去除上清,加入DPBS悬浮;
(5)加入红细胞裂解液去除红细胞,静置后离心,去除上清,加入DPBS清洗细胞2次,去除上清,再加入DPBS悬浮,得到甲状旁腺单细胞悬液。
在进一步的实施例中,所述步骤(1)中,所述的甲状旁腺组织用无血清DMEM培养基冲洗以去除血液。
在进一步的实施例中,所述步骤(2)中,所述Ⅳ型胶原酶预先溶解于RPMI-1640培养基,工作浓度为2mg/ml,每次用量10ml;恒温培养振荡器中,37℃、40rpm消化40-45分钟。
在进一步的实施例中,所述步骤(3)中,使用含10%胎牛血清和双抗的RPMI-1640培养基终止消化,其使用量为步骤(2)消化完所得混合溶液体积的2-3倍;其中,所述双抗为100U/ml青霉素和100μg/ml链霉素;过滤消化后所得混合溶液所使用的细胞滤网孔径为100um;离心速度为400×g,时间4min;DPBS的使用体积为10ml。
在进一步的实施例中,所述步骤(4)中,过滤步骤(3)所得溶液所使用的细胞滤网孔径为40um;离心速度为300×g,时间5min;DPBS的使用体积为1ml,且4℃预冷。
在进一步的实施例中,所述步骤(5)中,所述红细胞裂解液使用体积为3ml,且4℃预冷;静置条件为冰上或4℃,时间5min;离心速度为300×g,时间5min;前两次加入DPBS清洗细胞时,所加入DPBS体积为10ml;第三次DPBS悬浮时,所加入DPBS体积为1ml。
本发明的实施例还提供一种人甲状旁腺单细胞悬液的检测方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1、取人甲状旁腺单细胞悬液,加入含10%胎牛血清的RPMI-1640培养基,于37℃、5%CO2条件下按常规细胞培养方法培养;每日显微镜下观察原代和传代一代细胞生长状态;
S2、提取传代一代细胞RNA,PCR方法检测甲旁细胞特异性标志物的RNA包括甲状旁腺激素和神经胶质细胞缺失转录因子。
其中,所述步骤S2具体包括以下过程:
S2-1、提取总RNA:使用RNAprep pure培养细胞/细菌总RNA提取试剂盒提取RNA;
S2-2、逆转录合成cDNA:使用PrimeScriptTM RT reagent Kit with gDNA Eraser(Perfect Real Time)(Takara,RR047A)反转录;
S2-3、通过NCBI primer-blast设计引物:
PTH上游引物5’-CAGCTACTAACATACCTGAACGA-3’,
PTH下游引物为5’-TCGAGTTCAGATGTTTTCCCAGG-3’;
GCM2上游引物5’-CCTGCCCTACAAACCGTGAT-3’,
GCM2下游引物为5’-AAAGGCTCTTCACCTCTCGC-3’;
S2-4、PCR反应体系:用2×Taq MasterMix(TIANGEN,KT201)扩增;扩增程序:94℃、3min,4℃、30s,55℃、30s,72℃、60s,共30个循环;
S2-5、PCR产物用1%琼脂糖凝胶电泳。
本发明的上述技术方案的有益效果如下:
(1)本发明的人甲状旁腺单细胞悬液的制备方法中,甲状旁腺消化液未使用胰蛋白酶,且未研磨组织,减少了对细胞的损伤。
(2)本发明的人甲状旁腺单细胞悬液的制备方法能够稳定、可靠地消化细胞,得到的细胞含量和活性较高,细胞数约为(1-3)×106个,活性在90%及以上。
(3)本发明的整个过程在组织离体后最快2小时内完成,相对提高细胞活力和甲状旁腺单细胞悬液的质量。
(4)本发明的人甲状旁腺单细胞悬液的检测方法中,通过检测甲状旁腺细胞的特异性标志物,可准确鉴定所提取单细胞悬液的成分为甲状旁腺单细胞。
附图说明
图1为本发明的实施例1中悬液中的细胞情况图;其中,图1A为细胞活力百分比图;图1B为统计图。
图2为自动计数仪导出的细胞实物图。
图3为本发明的实施例2中细胞接种培养第1天,EVOS XL Core倒置生物显微镜不同放大倍数下采集的细胞图。其中,图3A为EVOS XL Core倒置生物显微镜下细胞图片(10×);图3B为EVOS XL Core倒置生物显微镜下细胞图片(20×)。
图4为本发明的实施例2红原代细胞培养第3天,荧光显微镜下不同放大倍数下的细胞图。其中,图4A为原代细胞培养第3天显微镜下细胞图片(10×);图4B为原代细胞培养第3天荧光显微镜下细胞图片(20×)。
图5为本发明的实施例2中传代1代细胞培养第2天,荧光显微镜下图(10×)。
图6为本发明的实施例2中扩增产物电泳图,其中,M:DNA Markerlane,1:PTH基因扩增产物,扩增大小为198bp;2:GCM2基因扩增产物,扩增大小为106bp。
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,下面将结合具体实施例进行详细描述。
实施例1
人甲状旁腺的单细胞悬液的制备方法,具体包括以下过程:
(1)取人类患者增生的甲状旁腺组织约50mg,将组织置于无菌培养皿中,加入少量用不含血清和抗生素的DMEM培养基冲洗,去除组织表面肉眼可见的血液及脂肪组织等;将组织转至无菌培养皿中,加入少量DMEM培养基(以刚好能覆盖组织为宜;过多易造成细胞损耗;过少影响细胞活力),用无菌刀片或组织剪将其处理成1mm3左右的片段,将培养皿中混合溶液全部转移至25cm2细胞培养瓶中。
(2)向细胞培养瓶中加入10mlⅣ型胶原酶(37℃预热),混匀后将其放入恒温培养振荡器中,温度和转速分别设为37℃,40rpm(转速过高会导致细胞损伤),消化45min。
(3)加入30ml含10%胎牛血清及双抗的RPMI 1640培养基终止消化。
(4)使用孔径为100μm的细胞滤网过滤所得混合溶液,将滤液400×g离心4min,小心吸去上清(可将上清转移至新离心管保留,防止细胞未完全离心,直至整个流程结束),留下的溶液刚好覆盖细胞团即可。加入10ml DPBS,用一次性无菌滴管轻柔吹打5次,重悬后的溶液用孔径为40μm的细胞滤网过滤,300×g离心5min,小心吸去上清(将上清转移至新离心管保留,直至整个流程结束)。加入1ml4℃预冷的DPBS轻柔重悬。
(5)加入3ml 4℃预冷的红细胞裂解液,4℃静置5min;300×g离心5min;小心吸去上清,加入10mlDPBS悬浮,300×g离心5min清洗细胞,吸去上清,重复本操作1次。
(6)加入1ml DPBS悬浮,获得人甲状旁腺单细胞悬液。
(7)对制备的单细胞悬液用自动计数仪进行细胞活力检测及细胞计数,如图2所示,自动计数仪导出的细胞实物图,可以看出上述方法得到的细胞悬液分散性好,细胞碎片少;如图1A和图1B所示,细胞活力为95.6%,细胞总数为1.92×106个/ml,活细胞数为1.83×106个/ml。由此可以看出,本发明的制备方法能够稳定、可靠地消化细胞,得到的细胞含量和活性较高,细胞数约为(1-3)×106个,活性在90%及以上。
实施例2
检测实施例1的制备方法所得人甲状旁腺单细胞悬液,具体方法如下:
S1、取上述所得人甲状旁腺单细胞悬液,加入含10%胎牛血清的RPMI-1640培养基,37℃,5%CO2条件下培养。每日镜下观察原代和传代一代细胞生长状态:细胞接种日记为第1天,如图3所示,光镜下可见细胞散在分布,呈圆形,均质且透明,形态结构完整。细胞种类较单一。原代细胞在培养第3天时开始贴壁,如图4所示,光镜下可见大量呈梭形贴壁的细胞,细胞分布均匀,形态完整;在第5天时传代,如图5所示,传代后的细胞生长状态良好,结构完整。
S2、取传代一代细胞,RNAprep pure培养细胞/细菌总RNA提取试剂盒(TIANGEN,DP430)提取总RNA,PCR方法检测甲状旁腺细胞特异性标志物的RNA:甲状旁腺激素(parathyroid hormone,PTH)和神经胶质细胞缺失转录因子(glial cells missing-2,GCM-2)。
S2-1、通过NCBI primer-blast设计引物:
PTH上游引物5’-CAGCTACTAACATACCTGAACGA-3’,
PTH下游引物为5’-TCGAGTTCAGATGTTTTCCCAGG-3’(198bp);
GCM2上游引物5’-CCTGCCCTACAAACCGTGAT-3’,
GCM2下游引物为5’-AAAGGCTCTTCACCTCTCGC-3’(106bp);
S2-2、PCR反应体系:用2×Taq MasterMix(TIANGEN,KT201)进行扩增;扩增程序:94℃、3min,4℃、30s,55℃、30s,72℃、1min,共30个循环。
S2-3、PCR产物用1%琼脂糖凝胶进行电泳。如图6所示,电泳所得白色条带说明检测结果呈阳性。在该检测方法中通过检测甲状旁腺细胞的特异性标志物,可准确鉴定所提取单细胞悬液的成分为甲状旁腺单细胞。
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 (8)
1.一种人甲状旁腺单细胞悬液的制备方法,其特征在于,包含以下步骤:
(1)取人类患者增生的甲状旁腺组织,冲洗,剪碎;
(2)在剪碎的甲状旁腺组织中加入Ⅳ型胶原酶,混匀消化;
(3)终止消化,过滤消化后所得混合溶液,离心,去除上清,加入DPBS悬浮;
(4)过滤步骤(3)所得溶液,离心,去除上清,加入DPBS悬浮;
(5)加入红细胞裂解液去除红细胞,静置后离心,去除上清,加入DPBS清洗细胞2次,去除上清,再加入DPBS悬浮,得到甲状旁腺单细胞悬液。
2.根据权利要求1所述的一种人甲状旁腺单细胞悬液的制备方法,其特征在于,所述步骤(1)中,所述的甲状旁腺组织用无血清DMEM培养基冲洗以去除血液。
3.根据权利要求1所述的一种人甲状旁腺单细胞悬液的制备方法,其特征在于,所述步骤(2)中,所述Ⅳ型胶原酶预先溶解于RPMI-1640培养基,工作浓度为2mg/ml,每次用量10ml;恒温培养振荡器中,37℃、40rpm消化40-45分钟。
4.根据权利要求1所述的一种人甲状旁腺单细胞悬液的制备方法,其特征在于,所述步骤(3)中,使用含10%胎牛血清和双抗的RPMI-1640培养基终止消化,其使用量为步骤(2)消化完所得混合溶液体积的2-3倍;其中,所述双抗为100U/ml青霉素和100μg/ml链霉素;过滤消化后所得混合溶液所使用的细胞滤网孔径为100um;离心速度为400×g,时间4min;DPBS的使用体积为10ml。
5.根据权利要求1所述的一种人甲状旁腺单细胞悬液的制备方法,其特征在于,所述步骤(4)中,过滤步骤(3)所得溶液所使用的细胞滤网孔径为40um;离心速度为300×g,时间5min;DPBS的使用体积为1ml,且4℃预冷。
6.根据权利要求1所述的一种人甲状旁腺单细胞悬液的制备方法,其特征在于,所述步骤(5)中,所述红细胞裂解液使用体积为3ml,且4℃预冷;静置条件为冰上或4℃,时间5min;离心速度为300×g,时间5min;前两次加入DPBS清洗细胞时,所加入DPBS体积为10ml;第三次DPBS悬浮时,所加入DPBS体积为1ml。
7.一种根据权利要求1所述的制备方法所制备的人甲状旁腺单细胞悬液的检测方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1、取人甲状旁腺单细胞悬液,加入含10%胎牛血清的RPMI-1640培养基,于37℃、5%CO2条件下按常规细胞培养方法培养;每日显微镜下观察原代和传代一代细胞生长状态;
S2、提取传代一代细胞RNA,PCR方法检测甲旁细胞特异性标志物的RNA包括甲状旁腺激素和神经胶质细胞缺失转录因子。
8.根据权利要求7所述的一种人甲状旁腺单细胞悬液的检测方法,其特征在于,所述步骤S2具体包括以下过程:
S2-1、提取总RNA:使用RNAprep pure培养细胞/细菌总RNA提取试剂盒提取RNA;
S2-2、逆转录合成cDNA:使用PrimeScriptTMRT reagent Kit with gDNA Eraser(Perfect Real Time)(Takara,RR047A)反转录;
S2-3、通过NCBI primer-blast设计引物:
PTH上游引物5’-CAGCTACTAACATACCTGAACGA-3’,
PTH下游引物为5’-TCGAGTTCAGATGTTTTCCCAGG-3’;
GCM2上游引物5’-CCTGCCCTACAAACCGTGAT-3’,
GCM2下游引物为5’-AAAGGCTCTTCACCTCTCGC-3’;
S2-4、PCR反应体系:用2×Taq MasterMix(TIANGEN,KT201)扩增;扩增程序:94℃、3min,4℃、30s,55℃、30s,72℃、60s,共30个循环;
S2-5、PCR产物用1%琼脂糖凝胶电泳。
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US6008047A (en) * | 1993-04-08 | 1999-12-28 | Livercell L.L.C. | Cell culturing method and medium |
CN110257318A (zh) * | 2019-05-27 | 2019-09-20 | 上海长海医院 | 一种慢性胰腺炎小鼠胰腺单细胞悬液的制备方法 |
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