王可新,姚宏波,王 碩,劉子墨,廉 潔*
(齊齊哈爾醫(yī)學院基礎醫(yī)學院,1.卓越1班,2.組胚教研室,黑龍江 齊齊哈爾 161006)
SD級大鼠、DMEM培養(yǎng)基、Hanks液、20%完全培養(yǎng)基、雙抗、胰蛋白酶、胎牛血清、青霉素和鏈霉素、EDTA溶液
倒置顯微鏡、培養(yǎng)瓶、眼科鑷、眼科剪、二氧化碳培養(yǎng)箱、離心機、超凈工作臺、離心管、培養(yǎng)瓶、玻璃吸管、膠帽、注射器、小燒杯、細胞培養(yǎng)板
(1)取大鼠脫頸處死,浸泡于75%的乙醇溶液中20~30 min,無菌潔凈工作臺上,取大鼠雙側后肢股骨,置入小燒杯中,用適量Hanks液清洗2~3次,洗去血污。
(2)用眼科剪剪開兩端骨骺,暴露骨髓腔,一端置于離心管上方,另一端用注射器抽取Hanks液注入骨髓腔,沖出骨髓。反復沖洗至液體不再渾濁為止。離心10分鐘,骨髓下沉,用吸管吸出多余的Hanks液。
(3)用培養(yǎng)液清洗1次,加入20%培養(yǎng)液5 mL,放入培養(yǎng)瓶,置于37℃5%二氧化碳培養(yǎng)箱。
(4)第二日換液,觀察細胞貼壁情況。以后每3~4天更換培養(yǎng)基一次,當細胞融合80%~90%時,按1:2進行傳代培養(yǎng)。
(5)利用倒置顯微鏡下分別對原代培養(yǎng)的細胞和傳代培養(yǎng)的細胞進行觀察,觀察其生長特點。
(6)利用HE染色法對細胞進行染色,光鏡下觀察大鼠骨髓間充質干細胞的形態(tài)特征。
(1)37℃水浴中放入PBS及10%培養(yǎng)液,10分鐘。
(2)操作臺及實驗室內(nèi)紫外照射20-30分鐘。
(3)紫外結束,開排風,點酒精燈,戴好手套,用酒精棉球擦拭工作臺及手。
(4)取出培養(yǎng)瓶,用酒精棉球擦拭培養(yǎng)瓶瓶口、體及底。
(5)在操作箱中,打開培養(yǎng)瓶,過火,倒掉培養(yǎng)液。
(6)PBS、培養(yǎng)液打開封口膜,過火,注射器分別插入瓶口。
(7)用PBS沖洗2次,加入5毫升培養(yǎng)液,蓋好瓶蓋,放入培養(yǎng)箱。
(8)將PBS、培養(yǎng)液封口膜封口,放入4℃冰箱。
(1)待原代細胞長到80%-90%,細胞狀態(tài)接近融合時,于此時進行細胞的傳代培養(yǎng)。
(2)無菌條件下,在經(jīng)過紫外線殺菌后的操作臺內(nèi),倒掉培養(yǎng)瓶中的舊培養(yǎng)液。
(3)Hanks液清洗培養(yǎng)瓶1-2次后,向其中加入1毫升胰蛋白酶和EDTA混合液(體積比為1:1),蓋好瓶蓋蓋,放置于37℃培養(yǎng)箱中溫育2-4分鐘。
(4)顯微鏡下觀察,若細胞回縮,細胞間隙變大,甚至漂浮起來,此時需立即停止消化。
(5)輕輕吸除消化液,加Hanks液清洗培養(yǎng)瓶1次,去除殘存的消化液。
(6)向培養(yǎng)瓶中加入培養(yǎng)液2毫升,用吸管反復吹打貼壁細胞,制成細胞懸液。
(7)用計數(shù)板計數(shù)懸液濃度約10^5/ml接種于新培養(yǎng)瓶中。
(1)取生長狀態(tài)良好的第三代骨髓間充質干細胞以10^8/ml接種于預先置有小蓋玻片的6孔板中,將其放入37℃5%二氧化碳培養(yǎng)箱中進行培養(yǎng)。
(2)待細胞達到70%-80%融合后,加入分化誘導液。
(3)每3天換液一次,誘導14天后,對培養(yǎng)的細胞進行細胞分化水平的鑒定。
(1)細胞形態(tài)學觀察。
(2)細胞多向分化能力的鑒定。
(1)在顯微鏡下觀察發(fā)現(xiàn),骨髓間充質干細胞呈圓形,大小不一,胞體透亮,折光率強。
(2)培養(yǎng)24 h后,可以觀察到大量貼壁細胞,細胞形狀呈短棒狀。
(3)培養(yǎng)48 h后,細胞可呈扁平形,短梭形,小圓形或多角形,呈貼壁生長的狀態(tài)。
(4)培養(yǎng)3、4天后,貼壁細胞數(shù)量增多。
(5)培養(yǎng)6、7天后,細胞大量增殖并出現(xiàn)融合現(xiàn)象,且發(fā)現(xiàn)胞體略大,細胞間排列緊密,大多數(shù)細胞呈梭形。
(6)將細胞傳代培養(yǎng)至3、4代后,細胞體積較大,細胞呈梭形或紡錘形,此時細胞的核漿比例較小。
(7)在細胞誘導分化14天后,細胞出現(xiàn)類似神經(jīng)元樣細胞的改變,細胞形態(tài)各異,呈錐體形、球形、星形、梨形等。
(7)神經(jīng)元細胞的表型特征將在第三代骨髓間充質細胞的培養(yǎng)中表現(xiàn)出來,這說明體外分離培養(yǎng)的細胞為骨髓間充質干細胞。
骨髓間充質干細胞(bone mesenchymal stem cells ,BMSCs)是一種存在于骨髓基質內(nèi)的,由中胚層細胞分化而來的具有多向分化潛能的干細胞。細胞處于未分化狀態(tài),增殖能力強,可在體外進行大量的培養(yǎng),而且取材方便,自體移植不會發(fā)生免疫排斥反應,更與醫(yī)學倫理問題無關。因此骨髓間充質干細胞的提取分化為治療神經(jīng)退行性疾病的提供的全新的探索空間。然而,骨髓間充質干細胞的含量在骨髓中所占比例極小,如果想要利用間充質干細胞進行研究和治療,必須對其進行體外的分離培養(yǎng)及擴增。
骨髓間充質干細胞具有多向分化的潛能,易于誘導為脂肪細胞、成骨細胞、心肌細胞,神經(jīng)細胞及其他細胞。這種特性使其在中樞神經(jīng)系相關統(tǒng)疾病的治療中具有十分明顯的優(yōu)勢。進行骨髓間充質干細胞的體外培養(yǎng),誘導其定向分化為神經(jīng)元樣細胞,研究分化方法,可實現(xiàn)個體化治療的目的,為臨床使用提供了極大的便利,為骨髓間充質干細胞在神經(jīng)系統(tǒng)損傷病變的修復過程起到的重要作用提供了理論基奠,并對研究修復神經(jīng)系統(tǒng)損傷的研究進一步實驗提供了可行性極大地實驗研究方案;為治療神經(jīng)退行性疾病提供更多的治療方案,為患者增加治愈的希望,盡可能減輕患者的經(jīng)濟負擔,并對推進間充質干細胞研究的進程具有極其重要的意義。
骨髓間充質干細胞是用于治療組織修復和重建的種子細胞,為骨髓間充質干細胞在神經(jīng)系統(tǒng)損傷病變修復過程起到的作用提供理論基奠,并對研究修復神經(jīng)系統(tǒng)損傷的進一步實驗提供可行性實驗研究方案,具有極大的發(fā)展空間。
[1] 戴文達,方濤林,李熙雷,林 紅,董 健,等.人骨髓間充質干細胞的分離培養(yǎng)、多向分化與鑒定[J].復旦醫(yī)學報(醫(yī)學版),2008,35(3):448-452.
[2] 徐道華,周晨慧,劉鈺瑜,許碧蓮.等.大鼠骨髓間充質干細胞分化成脂肪細胞的定向誘導[J].中國組織工程研究與臨床康復,2009,13(1):125-128.
[3] 莊淑波,劉 毅,陳克明,肖 斌,等大鼠骨髓間充質干細胞體外分離、純化與培養(yǎng)適宜條件的篩選[J].中國組織工程研究,2007,11(20):3886-3891.
[4] 楊 麗,張榮華,謝厚杰,蔡 玉,黃 豐,等.建立大鼠骨髓間充質干細胞穩(wěn)定分離培養(yǎng)體系與鑒定[J].中國組織工程研究,2009,13(6):1064-1068.
[5] 肖恒軍,陳 俊,臧光輝,楊 駿,張 巖,閆衛(wèi)新,高 新,等.大鼠骨髓間充質干細胞體外定向誘導分化成平滑肌細胞,中國男科學雜志,2015,09,001:1008-0848.
[6] 孫江森,李 彪,龔躍昆,等骨髓間充質干細胞標記及示蹤技術的研究與進展[J] 中國組織工程研究,2012,16(6):1107-1134.
[7] 楊思遠,石應康,周耀黃,賃 可.蒙煒等骨髓間充質干細胞體外可定向誘導為內(nèi)皮細胞,河南醫(yī)學研究,2006,15,(4):299-301.
[8] 郭敏芳,李建遠骨髓間充質干細胞體外定向誘導為心肌樣細胞,實用全科醫(yī)學,2007(1):3-4.