陳舒怡,姜學(xué)偉,趙 剛
(湖北中醫(yī)藥大學(xué) 基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院,湖北 武漢 430065)
SGC-7901細(xì)胞是20世紀(jì)80年代初由我國上海市第六人民醫(yī)院腫瘤研究組、復(fù)旦大學(xué)遺傳研究所、中國科學(xué)院上海藥物研究所和上海市腫瘤研究所等單位進(jìn)行協(xié)作研究而培養(yǎng)建立的一株胃腺癌細(xì)胞株,腫瘤材料來自于一位56歲的女性胃腺癌患者。在培養(yǎng)過程中,SGC-7901細(xì)胞一直保持惡性上皮樣細(xì)胞的形態(tài)特點(diǎn),如核質(zhì)比較大,多數(shù)細(xì)胞為單核,核仁清晰[1]。
SGC-7901細(xì)胞株自建立以來在腫瘤學(xué)、藥理學(xué)和細(xì)胞生物學(xué)等研究領(lǐng)域獲得了廣泛應(yīng)用,對(duì)于抗胃癌藥物的藥效評(píng)價(jià)與作用機(jī)理的揭示以及中草藥植物的抗癌有效成分篩選等方面的研究發(fā)揮了重要作用。
眾所周知,血清是細(xì)胞體外培養(yǎng)時(shí)在培養(yǎng)液中不可缺少的營養(yǎng)成分,能為細(xì)胞的生長提供必須的生長因子。目前國內(nèi)的實(shí)驗(yàn)室在培養(yǎng)SGC-7901細(xì)胞時(shí),一般在培養(yǎng)液中加入10%左右比例的新生牛血清或小牛血清[2]。而目前市售國產(chǎn)新生牛血清的價(jià)格是每100mL百元人民幣以上,隨著養(yǎng)牛成本的逐年提高,牛血清的價(jià)格還會(huì)逐步提高。因此在細(xì)胞培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)中,血清是花費(fèi)最多的常用試劑。在這種背景下,積極探索低血清細(xì)胞培養(yǎng)條件很有意義。我們根據(jù)腫瘤細(xì)胞能夠自行合成分泌生長因子,對(duì)外源血清依賴性較低的理論[3],嘗試在培養(yǎng)SGC-7901細(xì)胞時(shí),減少培養(yǎng)液中血清的比例。我們利用倒置顯微鏡和酶標(biāo)儀觀察并檢測了該細(xì)胞在3%、6%和9%等血清比例的培養(yǎng)基中的生長狀態(tài)。
人胃癌細(xì)胞株SGC-7901由武漢大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院中國典型培養(yǎng)物保藏中心提供。
低溫冰箱(MDF-192型,日本SANYO公司),CO2培養(yǎng)箱(HF240型,Heal Force公司),低速離心機(jī)(800型,常州國華電器有限公司),超凈臺(tái)(YJ-875型,上海博訊實(shí)業(yè)有限公司),倒置顯微鏡(CK40型,日本OLYMPUS公司),高壓滅菌器(常州國華電器有限公司),全自動(dòng)酶標(biāo)儀(Model 680型,BIO-RAD公司),微量移液器(10μL,200μL,1000μL,5mL上海大龍公司),T-25培養(yǎng)瓶(日本IWAKI公司),96孔培養(yǎng)板(日本IWAKI公司),塑料離心管 (15mL,美國Corning公司)。
RPMI 1640液體培養(yǎng)基(美國Hyclone公司),新生牛牛血清 (50mL裝,購自杭州四季青生物工程材料有限公司),青霉素與鏈霉素(粉劑,華北制藥公司),MTT(噻唑藍(lán),上海試劑一廠),二甲基亞砜(DMSO,F(xiàn)isher公司),胰酶細(xì)胞消化液 (100mL裝,碧云天公司)。
在超凈工作臺(tái)中,分別配制含有3%、6%、9%血清和不含血清的RPMI-1640培養(yǎng)液(內(nèi)含青霉素和鏈霉素各100U/mL),其中不含血清的培養(yǎng)基為空白對(duì)照。按分組在T-25型塑料培養(yǎng)瓶中分別加入相應(yīng)血清含量的培養(yǎng)液,然后接種SGC-7901細(xì)胞。
將人胃癌SGC7901細(xì)胞按2×103個(gè)細(xì)胞接種于96孔板內(nèi),每種濃度設(shè)3列共24個(gè)復(fù)孔,每孔體積200μL,37℃,5%CO2孵育,不同血清濃度的單列培養(yǎng)孔在12h、24h、48h后,先用倒置相差顯微鏡觀察不同血清濃度條件下細(xì)胞的形態(tài)與生長狀況,再向每孔加入 MTT溶液(5mg/mL)20μL,繼續(xù)培養(yǎng)2.5h。終止培養(yǎng),小心吸去孔內(nèi)培養(yǎng)液,每孔加入150μL DMSO,振蕩10min后,利用酶標(biāo)儀,在選擇490nm波長下,測定各孔的光吸收值(OD值),記錄結(jié)果。
應(yīng)用SPSS17.0統(tǒng)計(jì)分析軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)處理,數(shù)據(jù)以()表示,多組間比較采用雙因素方差分析,兩組間比較采用SNK法,P<0.05表示差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
倒置顯微鏡下可見,培養(yǎng)12h、24h、48h的細(xì)胞,3%、6%和9%等血清條件下,SGC-7901細(xì)胞的生長未見明顯差異。貼壁細(xì)胞生長良好,胞漿飽滿,形態(tài)舒展。而無血清對(duì)照組細(xì)胞生長狀態(tài)較差,細(xì)胞呈圓形,體積小,有部分脫落。(見圖2-圖5)
SGC-7901細(xì)胞在含有3%、6%和9%新生牛血清的培養(yǎng)液中培養(yǎng)12h、24h和48h后,用MTT方法檢測到的反映各組活細(xì)胞數(shù)量(即細(xì)胞生長狀況)的OD值見表1。統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果顯示,不同時(shí)間組之間的檢測結(jié)果差異無顯著性(F=0.005,P=0.995),兩組間比較結(jié)果,各組之間的差異無顯著性(P>0.05)。不同血清濃度組之間,兩組比較結(jié)果:對(duì)照組與各血清濃度組之間差異均有顯著性(P<0.05),但3%、6%、9%血清濃度組之間差異無顯著性(P>0.05)(見表1),各組OD值與時(shí)間之間的關(guān)系見圖1。
圖1 四種不同血清條件的細(xì)胞在3個(gè)培養(yǎng)時(shí)間的生長狀態(tài)(OD值)
表1 不同濃度血清培養(yǎng)液培養(yǎng)SGC-7901細(xì)胞不同時(shí)間的吸光度值(OD值)()
表1 不同濃度血清培養(yǎng)液培養(yǎng)SGC-7901細(xì)胞不同時(shí)間的吸光度值(OD值)()
注:與對(duì)照組相比,*P<0.05,血清各組間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。
時(shí)間0.423±0.0300.329±0.0150.271±0.0443%血清 0.480±0.046* 0.508±0.027* 0.516±0.060*6%血清 0.488±0.023* 0.525±0.041* 0.534±0.043*9%血清 0.531±0.048* 0.572±0.058* 0.616±0.06112h 24h 48h對(duì)照組組別*
新生牛血清或小牛血清是體外培養(yǎng)各類細(xì)胞時(shí)需要在RPMI-1640等人工培養(yǎng)基中添加的重要天然成分[3],能為細(xì)胞提供包括多種生長因子在內(nèi)的低分子營養(yǎng)物,對(duì)于細(xì)胞的生長發(fā)育具有重要作用。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果也再次驗(yàn)證了血清的作用。利用倒置顯微鏡觀察可見,在不含血清的對(duì)照組中,人胃癌SGC-7901細(xì)胞生長緩慢,形態(tài)呈圓形,體積小,出現(xiàn)部分脫落的現(xiàn)象。MTT法檢測結(jié)果顯示,對(duì)照組細(xì)胞的吸光度值(OD值)明顯低于其余三個(gè)使用含血清培養(yǎng)基實(shí)驗(yàn)組的OD值。差異具有顯著性。說明在對(duì)照組的無血清條件下,SGC-7901細(xì)胞的生長與增殖活性較為低下。
然而,血清的成分復(fù)雜,不僅存在促進(jìn)細(xì)胞生長發(fā)育分裂增殖的生長因子,同時(shí)也存在有細(xì)胞生長的抑制因子或毒性因子,有些成分至今未完全搞清楚。細(xì)胞在含血清培養(yǎng)基中所呈現(xiàn)出來的生物學(xué)特性是復(fù)雜血清因子作用的結(jié)果[5];同時(shí),牛血清的價(jià)格越來越高,不斷增加著細(xì)胞培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)的成本。因此,近20多年來,國內(nèi)外多個(gè)實(shí)驗(yàn)室在探索細(xì)胞的低血清培養(yǎng)甚至無血清培養(yǎng)技術(shù)和方法,取得了一些重要進(jìn)展[6-7]。研究結(jié)果表明,有多種來自動(dòng)物和人的正常細(xì)胞株以及腫瘤細(xì)胞株可以在低血清甚至無血清的培養(yǎng)基中正常地生長和增殖。當(dāng)然,無血清培養(yǎng)基中一般需要另外加入多種生長因子、激素,才能維持細(xì)胞的正常生長[8]。
小牛血清含量為9%的PRMI-1640培養(yǎng)基是我們實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)人胃癌SGC-7901細(xì)胞最常使用的細(xì)胞培養(yǎng)液,也用于人宮頸癌HeLa細(xì)胞、人肝癌SMMC-7721細(xì)胞和人結(jié)腸癌HCT-116細(xì)胞等多種腫瘤細(xì)胞株的培養(yǎng)。之所以選擇9%的血清比例是考慮到添加血清配制完全培養(yǎng)基時(shí)比較方便?,F(xiàn)在國內(nèi)的細(xì)胞培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)室多使用500mL包裝的無菌液體培養(yǎng)基,在超凈工作臺(tái)內(nèi)按無菌操作將100mL包裝的小牛血清直接傾倒1/2即50mL左右至裝有500mL液體培養(yǎng)基包裝瓶內(nèi),再加適量的雙抗溶液,蓋上瓶蓋,充分混合后即成9%血清的細(xì)胞培養(yǎng)基。這樣在培養(yǎng)基包裝瓶內(nèi)直接添加血清,操作簡單快捷,不使用其它容器,減少了污染的機(jī)會(huì)。
本實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,人胃癌SGC-7901細(xì)胞在血清含量為6%和3%的RPMI-1640培養(yǎng)基中的生長狀態(tài)與在9%血清含量培養(yǎng)基中的狀態(tài)差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。表明3%血清含量培養(yǎng)基中的包括生長因子和激素在內(nèi)的各種營養(yǎng)物質(zhì),可滿足SGC-7901細(xì)胞的生長發(fā)育和分裂增殖的需要,在此條件下,癌細(xì)胞自身所合成和分泌的多種生長因子也發(fā)揮了一定的作用。根據(jù)本實(shí)驗(yàn)結(jié)果,在培養(yǎng)人胃癌SGC-7901細(xì)胞時(shí),可應(yīng)用血清含量在3%~6%的低血清培養(yǎng)基,以減少小牛血清的用量,從而降低細(xì)胞培養(yǎng)的實(shí)驗(yàn)成本,同時(shí)也可減少血清中有害成分的影響。
[1]劉玉琴,卞曉翠.實(shí)驗(yàn)細(xì)胞資源目錄[M].北京:人民軍醫(yī)出版社,2010:1-256.
[2]伍海鷹,陳一鳴,林龍,等.體外香菇多糖對(duì)順鉑抑制胃癌細(xì)胞增殖的促進(jìn)作用[J].世界華人消化雜志,2010,19(4):244-248.
[3]GERALD KARP著.王喜忠等譯.分子細(xì)胞生物學(xué)[M].北京:高等教育出版社,2005:658-659.
[4]弗雷謝尼著.章靜波等譯.動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)-基本技術(shù)指南[M].北京:科學(xué)出版社,2004:468-479.
[5]李文鑫.無血清細(xì)胞培養(yǎng)研究[M].武漢:湖北科學(xué)技術(shù)出版社,1993:1-8.
[6]劉鵬,金巖等,劉源,等.不同種數(shù)真皮成纖維細(xì)胞在不同濃度血清培養(yǎng)基中生長的比較觀察[J].實(shí)用口腔醫(yī)學(xué)雜志,2004,20(1):16-19.
[7]梅建國,莊金秋,沈志強(qiáng).動(dòng)物細(xì)胞無血清培養(yǎng)技術(shù)研究進(jìn)展[J].生物技術(shù),2010,20(3):87-89.
[8]楊學(xué)義,劉飛,向雙云,等.哺乳動(dòng)物細(xì)胞無血清培養(yǎng)基研究進(jìn)展[J].動(dòng)物醫(yī)學(xué)進(jìn)展,2011,32(2),69-72.