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酶消化分離法常采用胰蛋白酶和膠原酶,其分離方法如下:
一、胰蛋白酶分散技術(shù)
胰蛋白酶(簡稱胰酶)是廣泛應(yīng)用的消化劑。胰蛋白酶是一種胰臟制品,對蛋白質(zhì)有水介作用,主要作用于賴氨酸或精氨酸相連接的肽鍵,使細(xì)胞間質(zhì)中的蛋白質(zhì)水介而使細(xì)胞分散開,在常用的蛋白酶中由于產(chǎn)品的活力和純度不同,對細(xì)胞的消化能力也不同,胰蛋白酶對細(xì)胞的作用,取決于細(xì)胞類型、酶的活力、配制的濃度、消化的溫度、無機(jī)鹽離子、pH以及消化時間的長短等。
①細(xì)胞類型胰蛋白酶適于消化細(xì)胞間質(zhì)較少的軟組織,能有效地分離肝、腎、甲狀腺、羊膜、胚胎組織、上皮組織等。而對含結(jié)締組織較豐富的組織,如乳腺、滑膜、子宮、纖維肉瘤、腫瘤組織等就無效,但若與膠原酶合用,就能增加其對組織的分離作用。
②酶的活力市售的胰蛋白酶,其活力都經(jīng)過測定而有效,但配制時必須新鮮,需保存在低溫冰箱中,消化時的pH和溫度都要適宜,否則會影響活力,細(xì)胞的分散直接與酶的活力有關(guān),zui終使用活力為1:200或1:250,56℃pH8.0時活力zui強(qiáng)。該酶為粉劑,保藏時要防潮,室內(nèi)溫度不宜過高,保存時間不能太長,若粉劑結(jié)團(tuán)塊,說明該部分受潮或失效。
③酶的濃度胰蛋白酶一般采用的濃度為0.1%-0.25%(活力1:200或1:250),但遇到難消化的組織時,濃度可適當(dāng)提高,消化時間適當(dāng)延長。濃度高對細(xì)胞有毒性,而較低濃度的胰蛋白酶在培養(yǎng)液中可促進(jìn)細(xì)胞的增殖,若培養(yǎng)液中加入血清,其少量胰蛋白酶可被血清中抗胰蛋白酶因子所清除。
④溫度一般認(rèn)為胰蛋白酶在56℃時活性zui強(qiáng),但由于對細(xì)胞有損害而不能被采用,常使用的溫度為37℃,通常在37℃進(jìn)行消化比室溫作用快。
⑤pHpH8~pH9是胰蛋白酶活力適宜范圍,但隨堿性的增加其活力也隨之減少,活性強(qiáng)分散快,細(xì)胞也容易被消化下來,消化分離細(xì)胞時PH只能選用7.6~8.0之間,否則對細(xì)胞有損傷。
⑥無機(jī)鹽離子若用含有鈣和鎂的鹽類溶液來配制胰蛋白酶時,可以發(fā)生抑制胰蛋白的消化作用。因此,在配制時應(yīng)采用無鈣鎂離子的PBS配制。
⑦消化時間如果細(xì)胞消化時間過長,可以損害細(xì)胞的呼吸酶,從而影響細(xì)胞的代謝,一般消化時間為20分鐘為宜,冷消化時使用低濃度消化液,于4℃過夜也可。
分離方法如下:
①隔夜冷消化將取得的組織用Hanks液洗三次,剪成碎塊大小為4毫米左右,用Hanks液洗2~3次以除去血球和脂肪組織,再加入0.25%的胰蛋白酶,搖勻后放4℃過夜,次日再用Hanks液洗滌,棄去上清,共洗2~3次,然后,加入少量營養(yǎng)液吹打分散,細(xì)胞計數(shù),按適當(dāng)?shù)臐舛确制颗囵B(yǎng)。
②多次提取消化法多次提取消化法有以下三種:
熱消化多次提取——將剪碎的細(xì)胞塊加入0.25%胰蛋白酶37℃水浴中消化15~20分鐘,然后經(jīng)洗滌后用營養(yǎng)液分散制成細(xì)胞懸液,按合適的濃度分瓶培養(yǎng),然后將留下的未*消化的組織按上述方法操作,再消化提取細(xì)胞。
冷消化多次提取——方法同上,只是消化溫度為4℃。
先熱消化后冷消化——將組織塊先用胰蛋白酶于37℃下消化20分鐘經(jīng)洗滌后用營養(yǎng)液分散,制成懸液,剩余未消化的小組織塊經(jīng)洗滌后用胰酶于4℃下過夜,次日再提取細(xì)胞,分散成懸液,分瓶培養(yǎng)。
二、膠原酶(Collagenase)消化法
膠原酶是一種從細(xì)菌中提取出來的酶,對膠原有很強(qiáng)的消化作用。適于消化纖維性組織、上皮組織以及癌組織,它對細(xì)胞間質(zhì)有較好的消化作用,對細(xì)胞本身影響不大,可使細(xì)胞與膠原成分脫離而不受傷害。該酶分離效果好,即使有鈣、鎂離子存在仍有活性,故可用PBS和含血清的培養(yǎng)液配制,即操作簡便又可提高細(xì)胞成活率,zui終濃度200u/mL或0.1~0.3mg/mL。此酶消化作用緩和,無需機(jī)械振蕩,但膠原酶價格較高,大量使用將增加實驗成本。
經(jīng)過膠原酶消化后的上皮組織,由于上皮細(xì)胞對酶有耐受性,可能有一些上皮細(xì)胞團(tuán)塊尚未被*消化開。成小團(tuán)塊的上皮細(xì)胞比分散的單個上皮細(xì)胞更易生長,因此不必要再進(jìn)一步消化處理。
除上述兩種zui常用的消化酶外,還有鏈霉蛋白酶、粘蛋白酶、蝸牛酶、彈性蛋白酶、木瓜蛋白酶,近年來,還有一種從灰霉菌中提取的Pronase新酶分散細(xì)胞更佳。
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