血管系統(tǒng)結(jié)構(gòu)精密,主要由內(nèi)皮細(xì)胞和平滑肌細(xì)胞構(gòu)成。不同來(lái)源的血管細(xì)胞在心血管疾病、血管生物學(xué)、藥物篩選及組織工程等研究中承擔(dān)著截然不同卻又彼此關(guān)聯(lián)的功能。然而,不少科研人員在實(shí)操中常因不同細(xì)胞類(lèi)型的分離細(xì)節(jié)差異而困擾。
本期細(xì)胞學(xué)堂梳理了血管類(lèi)原代細(xì)胞分離的共性流程與關(guān)鍵差異點(diǎn),幫助建立完整的技術(shù)思路。
一、血管類(lèi)原代細(xì)胞的研究應(yīng)用
血管內(nèi)皮細(xì)胞
血管內(nèi)皮細(xì)胞位于血管內(nèi)腔表面,形成一層連續(xù)的單細(xì)胞屏障。它們不僅在物質(zhì)交換和血管通透性調(diào)控中發(fā)揮關(guān)鍵作用,還參與血管張力調(diào)節(jié)、凝血過(guò)程、炎癥反應(yīng)及血管新生等過(guò)程。因此,內(nèi)皮細(xì)胞廣泛用于血栓形成、動(dòng)脈粥樣硬化、炎癥反應(yīng)、腫瘤血管生成等疾病機(jī)制的研究。
血管平滑肌細(xì)胞
血管平滑肌細(xì)胞位于內(nèi)皮細(xì)胞下方的中層,主要通過(guò)收縮與舒張調(diào)節(jié)血管管腔直徑,進(jìn)而調(diào)控血壓和血流分布。平滑肌細(xì)胞在高血壓、動(dòng)脈粥樣硬化、動(dòng)脈瘤、支氣管哮喘、肺動(dòng)脈高壓等疾病研究中廣泛應(yīng)用。
二、血管組織原代細(xì)胞分離的基本流程
盡管血管內(nèi)皮細(xì)胞和平滑肌細(xì)胞在組織分布和功能特性上存在差異,但二者的整體分離流程高度一致,主要包括以下步驟:
組織獲取與預(yù)處理:
從目標(biāo)組織(如肺大動(dòng)脈、胸主動(dòng)脈)剝離血管段,小心去除外膜脂肪和結(jié)締組織,清洗去除血液和雜質(zhì)后剪碎備用。
酶消化:
采用膠原酶、胰蛋白酶等消化酶,破壞細(xì)胞外基質(zhì),使組織結(jié)構(gòu)松散并釋放細(xì)胞。酶的種類(lèi)、濃度及消化時(shí)間需要根據(jù)目標(biāo)細(xì)胞類(lèi)型優(yōu)化。
濾網(wǎng)過(guò)濾(可選):
通過(guò)細(xì)胞濾網(wǎng)去除未消化的組織碎片,獲得相對(duì)均一的細(xì)胞懸液。注:平滑肌細(xì)胞分離通??墒÷源瞬襟E。
細(xì)胞接種與培養(yǎng):
將細(xì)胞懸液接種于合適的完全培養(yǎng)基中,完全培養(yǎng)基提供細(xì)胞生長(zhǎng)所需的營(yíng)養(yǎng)成分,并維持目標(biāo)細(xì)胞的優(yōu)先生長(zhǎng)。
三、不同血管來(lái)源細(xì)胞分離關(guān)鍵差異
01、實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的選擇
合適的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物是獲得高質(zhì)量原代細(xì)胞的前提。動(dòng)物的日齡和數(shù)量直接決定了細(xì)胞的得量、增殖能力和純度。推薦使用Wistar, SD等品系大鼠。
細(xì)胞類(lèi)型
取材組織
推薦日齡(大鼠)
1Test所需動(dòng)物數(shù)/只
主動(dòng)脈內(nèi)皮細(xì)胞
胸主動(dòng)脈
20–30日齡
8
主動(dòng)脈平滑肌細(xì)胞
胸主動(dòng)脈
20–30日齡
5
肺大動(dòng)脈內(nèi)皮細(xì)胞
肺大動(dòng)脈
20–30日齡
10
肺大動(dòng)脈平滑肌細(xì)胞
肺大動(dòng)脈
20–30日齡
8
大隱靜脈平滑肌細(xì)胞
大隱靜脈
20–30日齡
7
腦動(dòng)脈血管平滑肌細(xì)胞
腦動(dòng)脈
35–42日齡
10
注:1Test是指獲得1瓶T25培養(yǎng)瓶細(xì)胞(細(xì)胞數(shù)量>1×106?cells)所需的動(dòng)物數(shù)。實(shí)際數(shù)量可能因血管長(zhǎng)度及取材損耗有所波動(dòng)。
02、組織辨識(shí)與精細(xì)分離
準(zhǔn)確辨識(shí)目標(biāo)血管是分離成功的關(guān)鍵。肺大動(dòng)脈與大隱靜脈取材難度相對(duì)較高,建議在正式實(shí)驗(yàn)前按標(biāo)準(zhǔn)操作流程練習(xí)取材。
血管來(lái)源
結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
取材提示
胸主動(dòng)脈
血管直徑較大、結(jié)構(gòu)清晰
沿主干剪斷分支后再取出血管
肺大動(dòng)脈
與肺組織緊密連接
取材難度高,務(wù)必提前模擬訓(xùn)練,找準(zhǔn)血管位置,成功分離到“Y”形分叉的肺大動(dòng)脈組織后再正式開(kāi)始實(shí)驗(yàn)
大隱靜脈
血管細(xì)長(zhǎng),周?chē)窘M織較多
取材于后肢,難度較大,需注意與伴行動(dòng)脈及隱神經(jīng)的區(qū)分,避免誤取
腦動(dòng)脈
血管細(xì)小且分支復(fù)雜
容易混入其他腦組織,解剖難度較高
03、組織處理策略
組織處理直接影響到最終獲得細(xì)胞的純度和狀態(tài)。取材后應(yīng)在清洗液中輕柔、徹底地剝離血管外膜的脂肪和結(jié)締組織,以減少雜細(xì)胞污染。內(nèi)皮細(xì)胞與平滑肌細(xì)胞的處理策略存在本質(zhì)差異:
內(nèi)皮細(xì)胞:血管的內(nèi)膜面很薄,肉眼幾乎不可見(jiàn)。需縱向剖開(kāi)血管并展開(kāi)內(nèi)膜面,剪成約1 cm的小段,再進(jìn)行酶消化以釋放內(nèi)皮細(xì)胞。需要注意的是,若組織剪得過(guò)碎易增加平滑肌細(xì)胞污染,影響細(xì)胞純度。
平滑肌細(xì)胞:需先反復(fù)輕刮內(nèi)膜面數(shù)十次,以清除內(nèi)皮細(xì)胞層。隨后刮取平滑肌層并去除外膜,即可得到純凈的平滑肌組織。將該組織剪成約5 mm2的小塊充分消化,以促進(jìn)細(xì)胞釋放并提高平滑肌細(xì)胞純度。
04、過(guò)濾步驟的差異
不同細(xì)胞類(lèi)型在是否需要過(guò)濾方面也存在差異。
消化后細(xì)胞常以細(xì)胞片或小團(tuán)塊形式脫落,且懸液中可能含有未消化的血管組織碎片,過(guò)濾可提高細(xì)胞懸液均一性和細(xì)胞純度。
平滑肌組織在消化前已經(jīng)被機(jī)械分離并剪碎,消化后細(xì)胞多以單細(xì)胞或小團(tuán)塊形式存在,大塊組織殘留較少。如果再次過(guò)濾,反而可能造成細(xì)胞損失,降低總體得率。
05、基質(zhì)包被需要
從細(xì)胞特性解析到實(shí)操細(xì)節(jié)把控,掌握上述差異點(diǎn)是成功分離高質(zhì)量血管原代細(xì)胞的關(guān)鍵。希望本期梳理能助力科研人員順利開(kāi)展實(shí)驗(yàn),提升研究效率。
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貨號(hào)
產(chǎn)品名稱(chēng)
規(guī)格
小鼠肝實(shí)質(zhì)細(xì)胞分離培養(yǎng)試劑盒
3Tests / 10Tests
小鼠心臟微血管內(nèi)皮細(xì)胞分離培養(yǎng)試劑盒
3Tests / 10Tests
小鼠腦微血管內(nèi)皮細(xì)胞分離培養(yǎng)試劑盒
3Tests / 10Tests
大鼠心肌細(xì)胞分離培養(yǎng)試劑盒
3Tests / 10Tests
小鼠皮層神經(jīng)元細(xì)胞分離培養(yǎng)試劑盒
3Tests / 10Tests
小鼠肝竇內(nèi)皮細(xì)胞分離培養(yǎng)試劑盒
3Tests / 10Tests
小鼠骨髓來(lái)源巨噬細(xì)胞分離培養(yǎng)試劑盒
3Tests / 10Tests
大鼠皮層神經(jīng)元細(xì)胞分離培養(yǎng)試劑盒
3Tests / 10Tests
小鼠神經(jīng)星形膠質(zhì)細(xì)胞分離培養(yǎng)試劑盒
3Tests / 10Tests
小鼠心肌細(xì)胞分離培養(yǎng)試劑盒
3Tests / 10Tests
大鼠腦微血管內(nèi)皮細(xì)胞分離培養(yǎng)試劑盒
3Tests / 10Tests
小鼠腦微血管周細(xì)胞分離培養(yǎng)試劑盒
3Tests / 10Tests
大鼠肝實(shí)質(zhì)細(xì)胞分離培養(yǎng)試劑盒
3Tests / 10Tests
小鼠肝枯否細(xì)胞分離培養(yǎng)試劑盒
3Tests / 10Tests
小鼠關(guān)節(jié)軟骨細(xì)胞分離培養(yǎng)試劑盒
3Tests / 10Tests
大鼠神經(jīng)干細(xì)胞分離培養(yǎng)試劑盒
3Tests / 10Tests
大鼠神經(jīng)星形膠質(zhì)細(xì)胞分離培養(yǎng)試劑盒
3Tests / 10Tests
大鼠肺大動(dòng)脈內(nèi)皮細(xì)胞分離培養(yǎng)試劑盒
3Tests / 10Tests
大鼠肺大動(dòng)脈平滑肌細(xì)胞分離培養(yǎng)試劑盒
3Tests / 10Tests
大鼠腦動(dòng)脈血管平滑肌細(xì)胞分離培養(yǎng)試劑盒
3Tests / 10Tests