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細胞培養實(shí)驗技術(shù)匯總(四)

 二維碼 372
2016-11-18 細胞之邦

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目錄:

第五章 常見(jiàn)組織細胞的培養方法

含 第一節 上皮細胞培養

   第二節 內皮細胞培養

   第三節 神經(jīng)細胞培養

   第四節 肌組織細胞培養

   第五節 巨噬細胞培養

   第六節 腎小球分離、移植培養

   第七節 裸小鼠移植瘤單細胞分離培養

第六章 腫瘤細胞的培養

含 第一節 組織培養腫瘤細胞生物學(xué)特性

   第二節 培養方法

   第三節 成纖維細胞排除法

   第四節 提高腫瘤細胞培養存活率和生長(cháng)率措施

   第五節 體外培養腫瘤細胞生物學(xué)檢測

   第六節 對腫瘤細胞系或細胞株的評價(jià)


第五章 常見(jiàn)組織細胞的培養方法

體內組織細胞在體外培養時(shí),所需培養環(huán)境基本相似,但由于物種、個(gè)體遺傳背景及所處發(fā)育階段等的不同,各自要求條件有一定差別,所采取的培養技術(shù)措施亦不盡相同,現介紹個(gè)別組織細胞培養的要點(diǎn)如下:

第一節 上皮細胞培養

上皮細胞包括腺上皮是很多器官如肝、胰、乳腺等的功能成分,又由于癌起源于上皮組織,故上皮細胞培養特別受到重視。但上皮細胞培養中?;祀s有成纖維細胞,培養時(shí)生長(cháng)速度往往超過(guò)上皮細胞,并難以純化,同時(shí)上皮細胞難以在體外長(cháng)期生存,因此純化和延長(cháng)生存時(shí)間是培養關(guān)鍵。

體內上皮細胞生長(cháng)在膠原構成的基膜,因此培養在有膠原的底物上可能利于生長(cháng),另外人或小鼠表皮細胞培養在以3T3細胞為飼養層(用射線(xiàn)照射后)時(shí),細胞易生長(cháng)并可發(fā)生一定程度的分化現象。降低PH、Ca2+含量和溫度,向培養基中加入表皮生長(cháng)因子,均有利于表皮細胞生長(cháng)。

以表皮細胞為例,用皮膚表皮和真皮分離培養法可獲得純上皮細胞,其法如下(黑木凳志夫 1981)

1、取材:外科植皮或手術(shù)殘余皮膚小塊,早產(chǎn)流產(chǎn)兒皮膚更好,取角化層薄者,切成0.5-1平方厘米小塊。

2、置0.02%EDTA中,室溫,5分鐘。

3、換入0.25%胰蛋白酶中,4℃過(guò)夜。

4、分離:取出皮塊,用血管鉗或鑷子將表皮與真皮層分開(kāi)。

5、取出表皮,剪成更小的塊后,置0.25%胰酶中,37℃,30—60分鐘。

6、反復吹打,制成懸液。

7、培養:用80目不銹鋼紗網(wǎng)濾過(guò)后,低速離心,吸去上清。

8、直接加入培養基(Eagle加20%小牛血清)制成細胞懸液,接種入培養瓶,CO2溫箱培養。


第二節 內皮細胞培養

內皮細胞易于從大血管分離培養成單層細胞,對于研究?jì)绕ぜ毎偕?、腫瘤促血管生長(cháng)因子(TAF)等有很大價(jià)值。

研究人內皮細胞培養以人臍帶靜脈灌流消化法最為簡(jiǎn)便,其法如下:

1、產(chǎn)后新鮮臍帶,無(wú)菌剪取10—15厘米長(cháng)一段,如不能立即培養,可于12小時(shí)內保存于4℃。

2、用三通注射器吸取溫PBS液注入臍靜脈中洗去殘血,在入口處用線(xiàn)繩扎緊,以防液體返流。

3、用血管鉗夾緊臍帶一端,從另一端向臍靜脈中徐徐注入終濃度為0.1%的粗制膠原酶,充滿(mǎn)血管,消化3—10分鐘;注入口用線(xiàn)繩扎,以防液體返流。

4、吸出含有內皮細胞的消化液,于離心管中,注入溫PBS輕輕反復沖洗后,一并注入離心管中(此步驟可重復)。

5、離心去上清,加入RPMI1640培養液制成細胞懸液,接種入培養器皿中,置溫箱培養。兩至三天可見(jiàn)細胞長(cháng)成單層。


第三節 神經(jīng)細胞培養

神經(jīng)細胞(神經(jīng)元)不易培養,只有在適宜情況下,如接種在膠原底層上,或加入神經(jīng)生長(cháng)因子和膠質(zhì)細胞因子時(shí),可出現一定程度的分化,長(cháng)出突起等現象,但很難使之增值。而神經(jīng)膠質(zhì)細胞是神經(jīng)組織中比較容易培養的成分。

人、鼠等腦組織即可用于神經(jīng)膠質(zhì)細胞培養,不僅能獲得生長(cháng)的膠質(zhì)細胞,也可形成能傳代的二倍體細胞系。一般說(shuō)來(lái),膠質(zhì)細胞在培養中生長(cháng)不穩定,不易自發(fā)轉化,但對外界因素仍保持很好的敏感性,可用ROUS病毒和SV4等誘發(fā)轉化。

一、設備: 無(wú)菌操作設備。

二、大型設備CO2 培養箱:恒溫5%、10%CO2維持培養液中pH值。

倒置顯微鏡:用于每天觀(guān)察貼壁細胞生長(cháng)情況。

解剖顯微鏡,用于準確地取材。

常溫冰箱:-4℃,用于保存各種培養液,解剖液和鼠尾膠。

低溫冰箱:-20℃--80℃,用于儲存血清酶,貴重物品和試劑。

電熱干烤箱:用于消毒玻璃器皿。

高壓消毒鍋:用于消毒培養皿,手術(shù)器械。

過(guò)濾器:配制解剖液、培養液,必須過(guò)濾后才可使用,以去除細菌。

滲透壓儀,pH劑,天平等。

三、培養器皿及手術(shù)器械

1、培養皿:常用35mm塑料及玻璃皿,解剖取材用15mm-90mm直徑。

2、培養板,24-40孔,可用于開(kāi)放培養。

3、培養瓶:

4、吸管,常用1,5,10ml,均需泡酸、洗滌、滅菌后方可使用。

5、各類(lèi)培養液貯存器。

6、小型手術(shù)器械。

準備:

1、配制培養液

(1)解剖液:以無(wú)機鹽(去除Ca2+ , Mg2+)加葡萄糖配制成PBS緩沖液,保持一定的滲透壓和pH值。

(2)基礎培養基(MEM):主要為多種氨基酸,加入葡萄糖,雙蒸餾水溶解。

(3)接種培養液:用于胰酶消化后的細胞分散,做成細胞懸液,其成分為MEM含1%谷氨酰胺,另加入10%馬血清,當天配制。

(4)維持培養液:接種后24h,全部換成此液,后每2周換一次,每次換1/2。其成分為MEM中含5%馬血清,1%谷氨酰胺,及適量的支持性營(yíng)養物質(zhì)。

2、培養基質(zhì) 常用鼠尾膠、小牛皮膠,多聚賴(lài)氨酸,再涂膠

3、消毒培養皿的備用。所有培養器皿均需清水沖洗2-3d,達兩次ddH2O,每遍洗刷3-4次,加塞包裝,置于烤箱中干燥消毒,于培養前1天進(jìn)行。

神經(jīng)細胞分散培養

(一)選材  常用胚胎動(dòng)物或新生鼠神經(jīng)組織。雞胚常用胚齡6-8d,新生鼠或胎鼠(12-14d)或人胚胎。不過(guò)也有認為與組織相關(guān)。如大白鼠胚胎以19d為宜,小鼠 以18d為宜,大鼠紋狀體以10d為宜;若紋狀體與黑質(zhì)聯(lián)合培養的大鼠胚,則黑質(zhì)以13d,紋狀體18-21d為宜;小腦以20-21d小鼠胚胎,所獲蒲 氏細胞成活率高,顆粒細胞正在分化;脊髓與DRG聯(lián)合培養,常用4-7d雞胚或12-14d小鼠胚胎,取材易,神經(jīng)成活率高。

(二)取材。腦則取出相應組織,在解剖液中先剪碎,以使胰酶消化。脊髓則固定于瓊脂板上,用小刀將其要成背腹兩側,分別培養。

(三)細胞分離與接種。神經(jīng)組織用0.125-0.25%胰蛋白酶在37℃孵育30min,移入接種液,停止消化,并洗去胰蛋白酶液,用細口吸管吹打細胞懸液,使其充分分散,如此多次,待沉淀后吸出上層細胞懸液,計數,預置細胞密度,接種于培養皿(1×106),做電生理應為5×105或更低。

(四)抑制膠質(zhì)細胞生長(cháng)。培養3-5d后,也有人認為培養7d后,用阿糖胞苷,或5-FU抑制神經(jīng)膠質(zhì)細胞的生長(cháng)。

(五)觀(guān)察。接種6-12h,開(kāi)始貼壁,并有集合現象,細胞生長(cháng)突起明顯,5-7d膠質(zhì)細胞增生明顯,7-10d膠質(zhì)細胞成片于神經(jīng)細胞下面,形成 地毯,2周時(shí)神經(jīng)細胞生長(cháng)最豐滿(mǎn),四周暈光明顯,一個(gè)月后,有些神經(jīng)細胞開(kāi)始退化,變形,甚至出現空泡,一般培養2-4周最宜。

但神經(jīng)細胞只能增大,而不能增殖,只能原代,不能傳代,不會(huì )有細胞周期,而且隨培養時(shí)間的延長(cháng),細胞數量在下降,但膠質(zhì)細胞可以,神經(jīng)膠質(zhì)細胞也可 以。在培養過(guò)程中,早期9-12d時(shí),有較多的神經(jīng)細胞死亡,這是第一次死亡階段,應注意保持條件的恒定。在此之后存活下去的細胞一般突起長(cháng)而多,且相互 形成突觸。

(六)常用培養細胞實(shí)驗有:FCM的蛋白總量分析;膜片鉗與離子通道的分析;免疫組化分析;

但免疫組化分析應注意,由于抗體直接作用于活細胞,不易穿透活細胞,故對核內抗原定位時(shí),首先考慮膜對抗體的通透性問(wèn)題。常用化學(xué)試劑以增加其通透性或采用冰凍方法解決。

在免疫組化中,或其它組織學(xué)染色中,常用不同的染色方法以區分不同細胞,如半乳糖腦苷脂對小樹(shù)突膠質(zhì)細胞標記明顯;GFAP對星形膠質(zhì)細胞具有特異 性染色等。這對研究神經(jīng)系統中膠質(zhì)細胞功能具有極大的應用價(jià)值。神經(jīng)膠質(zhì)細胞以往多被忽視,其在腦血管疾?。ㄈ缛毖該p傷)、退行性疾?。ㄈ鏏D、 PD)、損傷后膠質(zhì)細胞的填充等具有不可忽視的作用。它也是神經(jīng)細胞功能和營(yíng)養支持的物質(zhì)基礎。

第四節 肌組織細胞培養

各種肌組織均可用于培養,以心肌和骨骼肌較實(shí)用。

(一)骨骼肌細胞培養

1、出生1一2天的乳鼠,引頸處死。

2、無(wú)菌取大腿肌組織,切成0.3一0.5cm2小塊后,用不含鈣鎂離子的Hanks液配的0.25%胰蛋白酶消化,無(wú)菌紗網(wǎng)或紗布濾過(guò)。

3、計數調整細胞密度。

4、快接種量2×106/皿入培養基培養。

5、培養基內含10%小牛血清,可加1%的胎汁以促進(jìn)分化。

接種在膠原或膠原的底物上能促進(jìn)細胞分化,明膠配置:用Hanks液配成0.01%明膠。

該細胞接種率約50%,細胞生長(cháng)開(kāi)始呈紡錘形,培養50-52小時(shí)后出現融合形成肌細胞狀多核纖維。數日后融合停止,此時(shí)可觀(guān)察到橫紋,一般在融合后二、三天內能見(jiàn)到收縮現象。

(二)心肌細胞培養

心肌細胞是最早的培養材料,Carrel曾長(cháng)期培養過(guò)心肌組織,至今心肌仍不失為好的培養物,最常用的是雞胚心肌。

心肌比較容易培養和生長(cháng),可用懸滴培養、組織塊培養和消化培養法,均可獲良好的效果。取心室肌培養較好,原代培養的雞胚心肌呈紡錘形,培養成功時(shí),一周后可見(jiàn)節律性收縮現象。

第五節 巨噬細胞培養

巨噬細胞屬免疫細胞,有多種功能,是研究細胞吞噬、細胞免疫和分子免疫學(xué)的重要對象。巨噬細胞容易獲得,便于培養,并可進(jìn)行純化。巨噬細胞屬不繁殖細胞群,在條件適宜下可生活2-3周,多用做原代培養,難以長(cháng)期生存。

巨噬細胞也建有無(wú)限細胞系,大多來(lái)自小鼠,如P331、S774A.1、RAW309Cr.l等,均獲惡性,培養中呈巨噬細胞形態(tài)和吞噬功能,易于傳代和瓶壁分離,但難以建株。

培養巨噬細胞可用各樣方法和各種來(lái)源來(lái)獲取細胞,以小鼠腹腔取材法最為實(shí)用,其法如下:

1、實(shí)驗前三天,向小鼠腹腔內注入無(wú)菌硫羥乙酸肉湯lml(勿注入腸內?。?,以刺流產(chǎn)生大量的巨噬細胞。

2、引頸處死小鼠。

3、手提鼠尾將其全浸入70%乙醇中3-5秒。

4、置動(dòng)物于解剖臺,用針頭固定四肢,持鑷撕開(kāi)腹部皮膚,但勿傷及腹膜壁,把皮膚拉向上下兩側,暴露出腹膜壁。

5、用70%酒精擦洗腹膜壁,注射器吸10ml Eagle液注入腹腔中,同時(shí)用手指從兩側壓揉腹膜壁,使液體在腹腔內流動(dòng)。

6、用針頭輕挑起腹壁并微傾向一側.使腹腔中液體集中于針頭下吸取入針管內。

7、小心拔出針頭,把液體注入離心管。

8、4℃下250g離心10分鐘后,去上清,加10ml Eagle培養基。

9、計數細胞。每只鼠可產(chǎn)生20一30×106細胞,其中90%為巨噬細胞。

10、以3×105個(gè)貼附細胞/平方厘米接種。

11、接種數小時(shí)后,除去培養液,可去除其它白細胞,純化培養細胞,用Eagle液沖洗1一2次,再加新Eagle培養液置CO2溫箱中。

第六節 腎小球分離、移植培養

SD大鼠頸椎脫臼法處死,75%乙醇浸泡1~2分鐘,2次,置超凈臺內,打開(kāi)腹腔取出腎臟剪碎,置含Hank's液的無(wú)菌培養皿洗滌,置80目不銹 鋼篩網(wǎng)上。用扁平自制小鏟輕輕碾磨產(chǎn)物微小組織透過(guò)篩網(wǎng),濾過(guò)組織Hank's液混合物用吸管吸至120目不銹鋼篩網(wǎng),濾過(guò),去小組織塊,濾過(guò)物吸至 200目不銹鋼篩網(wǎng),輕輕濾過(guò),Hank's液洗滌1次,收集網(wǎng)上腎小球,鏡下觀(guān)察為分離良好的腎小球。

腎小球用0.2%胰酶、0.1%膠原酶,37℃消化20分鐘,加血清終止胰酶反應,離心除去膠原酶。處理過(guò)的腎小球計數后接種至24孔培養板或25ml培養瓶,使腎小球大于60個(gè)/cm2, 加培養基5~10ml(培養基組成:F12—3T3上清1:1;5%馬血清;2.5%胎牛血清;胰島素5μg/ml;25ng/ml氫化可的松;5μg /ml轉鐵蛋白;25ng/ml前列腺素E1;甲狀腺素0.02ng/ml;D-纈氨酸150ng/ml)腎小球培養8~10天,去除腎小球未生長(cháng)組分, 細胞繼續培養24小時(shí),形態(tài)學(xué)觀(guān)察:細胞生長(cháng)成單層多角型細胞,直徑約100μm。

第七節 裸小鼠移植瘤單細胞分離培養

無(wú)菌條件下取出小鼠移植瘤組織,剪成1mm3小塊,用0.5%膠原酶室溫消化30分鐘到1小時(shí),再加等體積0.2%胰酶消化5~8分鐘,在消化過(guò)程 中用吸管吹打組織塊或用自制裝置(分別作為加樣和收集器的兩個(gè)注射器中間加一小濾器連接而成,濾器中間墊兩層絲質(zhì)材料以隔斷組織塊與單細胞)來(lái)回推動(dòng)注射 器吹打組織以分離單細胞,終止酶消化方法同上。

常規方法接種培養收獲細胞。

第六章 腫瘤細胞的培養

腫瘤細胞在組織培養中占有核心的位置,首先癌細胞是比較容易培養的細胞。當前建立的細胞系中癌細胞系是最多的。另外腫瘤對人類(lèi)是威脅最大的疾病。腫瘤細胞培養是研究癌變機理、抗癌藥檢測、癌分子生物學(xué)極其重要的手段。腫瘤細胞培養對闡明和解決癌癥將起著(zhù)不可估量的作用。

第一節 組織培養腫瘤細胞生物學(xué)特性

腫瘤細胞與體內正常細胞相比,不論在體內或在體外,在形態(tài)、生長(cháng)增值、遺傳性狀等方面都有顯著(zhù)的不同。生長(cháng)在體內的腫瘤細胞和在體外培養的腫瘤細胞,其差異較小,但也并非完全相同。培養中的腫瘤細胞具以下突出特點(diǎn):

(一)形態(tài)和性狀

培養中癌細胞無(wú)光學(xué)顯微鏡下特異形態(tài),大多數腫瘤細胞鏡下觀(guān)察比二倍體細胞清晰,核膜、核仁輪廓明顯,核糖體顆粒豐富。電鏡觀(guān)察癌細胞表面的微絨毛多而細密,微絲走行不如正常細胞規則,可能與腫瘤細胞具有不定向運動(dòng)和錨著(zhù)不依賴(lài)性有關(guān)。

(二)生長(cháng)增殖

腫瘤細胞在體內具有不受控增殖性,在體外培養中仍如此。正常二倍體細胞在體外培養中不加血清不能增殖,是因血清中含有很細胞增殖生長(cháng)的因子,而癌細 胞在低血清中(2%~5%)仍能生長(cháng)。已證明腫瘤細胞有自泌或內泌性產(chǎn)生促增殖因子能力。正常細胞發(fā)生轉化后,出現能在低血清培養基中生長(cháng)的現象,已成為 檢測細胞惡變的一個(gè)指標。癌細胞或培養中發(fā)生惡性轉化后的單個(gè)細胞培養時(shí),形成集落(克?。┑哪芰Ρ日<毎麖?。另外癌細胞增殖數量增多擴展時(shí),接觸抑制 消除,細胞能相互重疊向三維空間發(fā)展,形成堆積物。

(三)永生性

永生性也稱(chēng)不死性。在體外培養中表現為細胞可無(wú)限傳代而不凋亡(Apoptosis)。體外培養中的腫瘤細胞系或細胞株都表現有這種性狀,體內腫瘤 細胞是否如此尚無(wú)直接證明。因惡性腫瘤終將殺死宿主并同歸于盡,從而難以證明這一性狀的存在。體外腫癌細胞的永生性是否能反證它在體內時(shí)同樣如此?也尚難 肯定。從近年建立細胞系或株的過(guò)程說(shuō)明,如果永生性是體內腫瘤細胞所固有的,腫瘤細胞應易于培養。事實(shí)上,多數腫瘤細胞初代培養時(shí)并不那么容易。生長(cháng)增殖 并不旺盛;經(jīng)過(guò)純化成單一化瘤細胞后,也大多增殖若干代后,便出現類(lèi)似二倍體細胞培養中的停滯期。過(guò)此階段后才獲得永生性,順利傳代生長(cháng)下去。從而說(shuō)明體 外腫瘤細胞的永生性有可能是體外培養后獲得的。從一些具有永生性而無(wú)惡性性的細胞系,如NIH3T3、Rat-1、10T1/2等細胞證明,永生性和惡性 (包括浸潤性)是兩種性狀,受不同基因調控,但卻有相關(guān)性??赡苡郎允羌毎麗鹤兊碾A段。至少在體外是如此。

(四)浸潤性

浸潤性是腫瘤細胞擴張性增殖行為,培養癌細胞仍持有這種性狀。在與正常組織混合培養時(shí),能浸潤入其它組織細胞中,并有穿透人工隔膜生長(cháng)的能力。

(五)異質(zhì)性

所有腫瘤都是由有增殖能力、遺傳性、起源、周期狀態(tài)等性狀不同的細胞組成。異質(zhì)性構成同一腫瘤內細胞的活力有差別的瘤組織;處于瘤體周邊區的細胞獲 得血液供應多,增殖旺盛,中心區有的細胞衰老退化,有的處于周期阻滯狀態(tài),那些呈活躍增殖狀態(tài)的細胞稱(chēng)干細胞(Stem  Cells)、只有這些干細胞才是支持腫瘤生長(cháng)的成分。腫瘤干細胞培養時(shí)易于生長(cháng)增殖;把干細胞分離出來(lái)的培養方法稱(chēng)干細胞培養。

(六)細胞遺傳

大多數腫瘤細胞有遺傳學(xué)改變,如失去二倍體核型、呈異倍體或多倍體等。腫瘤細胞群常由多個(gè)細胞群組成,有干細胞系和數個(gè)亞系,并不斷進(jìn)行著(zhù)適應性演變。

(七)其它

腫瘤細胞在體外不易生長(cháng)的原因可能由于:

①依賴(lài)性:腫瘤細胞雖有較強克隆生長(cháng)力,但仍有一定的群體性或與其它細胞相依存關(guān)系。一是腫瘤細胞與腫瘤細胞的相互依存,二是腫瘤細胞與基質(zhì)成纖維細胞的依賴(lài)。體外分散培養和排除成纖維細胞后也會(huì )同時(shí)消除或減弱這些依存關(guān)系,可能影響癌細胞增殖生長(cháng)的活性;

②腫瘤細胞的自泌也會(huì )因分散培養而被稀釋?zhuān)_不到腫瘤生長(cháng)的需求,降低腫瘤細胞的生長(cháng)增殖力;

③并非所有腫瘤細胞都有強的生長(cháng)活力和長(cháng)的Life Span,只有干細胞才有強的增殖生長(cháng)能力,但這些細胞數量很少;

④離體培養腫瘤細胞可能需求與體內相似的特殊生存條件。

有細胞增殖,傳若干代后停止生長(cháng)或衰退死亡;

傳數代后細胞增殖緩慢,經(jīng)過(guò)一段停滯期后,才又呈旺盛生長(cháng)狀態(tài),形成穩定生長(cháng)的腫瘤傳代細胞系。

以上現象說(shuō)明腫瘤細胞對體外生存條件有較高的要求,并需經(jīng)過(guò)對新環(huán)境的適應才能生長(cháng),因此欲獲得好的培養效果,不能局限于一般培養法,必須采用一些特殊的措施。

1、適宜底物:把經(jīng)過(guò)純化的細胞接種在不同的底物上,如鼠尾膠原底層、飼細胞層等。

2、生長(cháng)因子:應用促細胞生長(cháng)因子,向培養液中增加一種或幾種促細胞生長(cháng)因子。根據細胞種類(lèi)不同選用不同的促生長(cháng)物,常用有胰島素、氫化可的松、雌激素以及其它生長(cháng)因子。

為提高腫瘤細胞對體外培養環(huán)境的適應力和增加有活力癌細胞(干細胞)的數量,可采用動(dòng)物體轉嫁接種成瘤后,再從動(dòng)物體內取出進(jìn)行培養,能提高體外培養的成功率。受體動(dòng)物以裸鼠最好。

3、動(dòng)物體媒介培養方法:

(1)瘤塊接種:取新鮮瘤組織,用Hanks液洗凈血污,切成1~3毫米小塊,用穿刺針頭吸一小瘤塊,用酒精棉球擦拭動(dòng)物腹部后,直接刺入皮下,注入瘤塊;

(2)飼養觀(guān)察,待腫瘤生長(cháng)達較大體積后,剝取出瘤組織;

(3)進(jìn)行體外培養。

(4)為防止失敗,仍取部分瘤組織繼續在裸鼠體內傳代。通過(guò)裸鼠媒介接種,有活力的腫瘤細胞數量增多,細胞培養易于成功。

腫瘤細胞培養方法與培養正常細胞完全相同,但成功率比正常細胞高。


第二節 培養方法

腫瘤細胞培養成功關(guān)鍵在于:取材、成纖維細胞的排除、選用適宜的培養液和培養底物等幾個(gè)方面。在具體培養方法方面,腫瘤細胞培養與正常組織細胞培養并無(wú)原則差別,初代培養應用組織塊和消化培養法均可。

1、取材:

人腫瘤細胞來(lái)自外科手術(shù)或活檢瘤組織。取材部位非常重要,體積較大的腫瘤組織中有退變或壞死區,取材時(shí)盡量避免用退變組織,要挑選活力較好的部位。癌性轉移淋巴結或胸腹水是好的培養材料。取材后宜盡快進(jìn)行培養,如因故不能立即培養,可貯存于4℃中,但不宜栽過(guò)24小時(shí)。

2、培養基:

腫瘤細胞對培養基的要求不如正常細胞嚴格,一般常用的 RPMIl640、  DMEM、Mc-Coy5A等培養基等皆可用于腫瘤細胞培養。腫瘤細胞對血清的需求比正常細胞低,正常細胞培養不加血清不能生長(cháng),腫瘤細胞在低血清培養基 中也能生長(cháng)。腫瘤細胞對培養環(huán)境適應性較大,是因腫瘤細胞有自泌(Autocrine)性產(chǎn)生促生長(cháng)物質(zhì)之故。但這并不說(shuō)明腫瘤細胞完全不需要這些成分。 按不同細胞需要不同的生長(cháng)因子;腫瘤細胞與正常細胞之間、腫瘤細胞與腫瘤細胞之間對生長(cháng)因子的需求都存在著(zhù)差異。但大多數腫瘤細胞培養中仍需要生長(cháng)因子。 有的還需特異性生長(cháng)因子〔如乳腺癌細胞等)??傊囵B腫瘤細胞仍需加血清和相關(guān)生長(cháng)因子培養更易成功。

3、成纖維細胞的排除:

成纖維細胞常與腫瘤細胞同時(shí)混雜生長(cháng),致難以純化腫瘤細胞。而且成纖維細胞常比腫瘤細胞生長(cháng)得快,最終能壓制腫瘤細胞的生長(cháng)。因此排除成纖維細胞成為腫瘤細胞培養中的關(guān)鍵。排除成纖維細胞有多種方法(表2-1)。

表2-1 抑制成纖維細胞生長(cháng)因素
表2-1 抑制成纖維細胞生長(cháng)因素


注:上表結果為個(gè)別實(shí)驗室經(jīng)驗,僅供參考

第三節 成纖維細胞排除法

1、機械刮除法:

是用不銹鋼絲末端插有橡膠刮頭(用膠塞剪成三角形插以不銹鋼絲)、或裹少許脫脂棉制成,裝入試管中高壓滅菌后備用(也可用特制電熱燒灼器刮除)。刮除程序為:

(1)標記:鏡下觀(guān)察,用不脫色筆在培養瓶皿的背面圈下生長(cháng)腫瘤細胞的部位;

(2)刮除:棄掉培養液,把無(wú)菌膠刮伸入瓶皿中,肉眼或顯微鏡窺視下,刮除無(wú)標記空間;

(3)用Hanks液沖洗一兩次,洗除被刮掉的細胞;

(4)注入培養液繼續培養,如發(fā)現仍有成纖維細胞殘留,可重復刮除至完全除掉為止

2、反復貼壁法:

根據腫瘤細胞比成纖維細胞貼壁速度慢的特點(diǎn),并結合使用不加血清的營(yíng)養液,把含有兩類(lèi)細胞的細胞懸液反復貼壁,使兩類(lèi)細胞相互分離,操作方法與傳代相同。

(1)待細胞生長(cháng)達一定數量后,倒出舊培養液,用胰酶消化后,Hanks 沖洗2次,加入不含血清的培養液,吹打制成細胞懸液;

(2)取編號為此A、B、C三個(gè)培養瓶;首先把懸液接種入A培養瓶中。置溫箱中靜止培養5~20分鐘后,輕輕傾斜培養瓶,讓液體集中瓶角后慢慢吸出全部培養液,再接種入B培養瓶中后;向A瓶中補充少許完全培養液置溫箱中繼續培養;

(3)培養B瓶中細胞5~20分鐘后,接處理A的方法,把培養液注入C培養瓶中;再向B瓶中補加完全培養基。

當三個(gè)瓶?jì)榷己信囵B液后,均在溫箱中繼續培養。如操作成功,次日觀(guān)察可見(jiàn)A瓶主要為成纖維細胞,B瓶?jì)深?lèi)細胞相雜,C瓶可能主要為癌細胞。必要時(shí)可反復處理多次,直至癌細胞純化為止。

3、消化排除法:

此法曾用于乳癌細胞的培養,具體程序是:

(1)先是用0.5%胰蛋白酶和0.02%EDTA(1:1)混合液漂洗培養細胞一次,然后再換成新的混合液繼續消化,并在倒置顯微鏡下窺視和不時(shí)搖動(dòng)培養瓶,到半數細胞脫落下來(lái)后,便立即停止消化;

(2)把消化液吸入離心管中,離心去上清,吸入另瓶中,加培養液置溫箱中培養;向原瓶?jì)纫惭a加新的培養液繼續培養。用此法處理后,成纖維細胞比腫瘤細胞易先脫落。經(jīng)過(guò)幾次反復處理,可能把成纖維細胞除凈。

4、膠原酶消化法:

本法是利用成纖維細胞對膠原酶較為敏感的特點(diǎn),通過(guò)消化進(jìn)行選擇。

(1)可用0.5mg/ml的膠原酶消化處理,邊消化邊在倒置顯微鏡下窺視,當發(fā)現成纖維細胞被除掉后,即終止消化;

(2)用Hanks洗滌處理一次后,更換新培養液,繼續培養,可獲純凈腫瘤細胞。如成纖維細胞未被除凈,可再次重復。

5、其它方法:

有人發(fā)現聚丙烯酰胺有抑制成纖維細胞生長(cháng)的作用;也有人用聚蔗糖制備成比重1.025~1.085的密度梯度離心液,加入細胞懸液后,在23℃中 800g離心  10分種。在比重1.025~1.050層為成纖維細胞,在比重1.050~1.085層為上皮細胞,再經(jīng)過(guò)分離進(jìn)行培養。最近也有人應用特殊化學(xué)物如 SOD抑制成纖維細胞生長(cháng)的方法。

選用上述任何一種方法,都需進(jìn)行試驗,取得必要經(jīng)驗,找出適合的條件,才能獲得好的效果。

第四節 提高腫瘤細胞培養存活率和生長(cháng)率措施

根據人們的經(jīng)驗,腫瘤細胞在體外不易培養,建立能傳代的腫瘤細胞系更為困難。當腫瘤組織或細胞初代接種培養后,常出現以下幾種情況:

完全無(wú)細胞游出或移動(dòng);

有細胞移動(dòng)和游出,但無(wú)細胞增殖,細胞長(cháng)時(shí)間處于停滯狀態(tài)以致難以傳代;

第五節 體外培養腫瘤細胞生物學(xué)檢測

一旦培養的腫瘤細胞生長(cháng)成形態(tài)上單一的細胞群體或細胞系(或株)后,不論用于實(shí)驗研究還是建立細胞系,都需要做一系列的細胞生物學(xué)測定,主要的目的在于求得證明:

所培養的細胞系的確來(lái)源于原體內具有惡性的細胞,而非正常細胞或其它細胞。均具有瘤種特異性。闡明一般生物學(xué)性狀。測定項目數量無(wú)明確規定,根據需要而定,以下為常做的項目和要點(diǎn)。

【形態(tài)觀(guān)察】主要觀(guān)察細胞的一般形態(tài),如大體形態(tài)、核漿比例、染色質(zhì)和核仁大小、多少等以及細胞骨架微絲微管的排列狀態(tài)等。

【細胞生長(cháng)增殖】檢測細胞生長(cháng)曲線(xiàn)、細胞分裂指數、倍增時(shí)間、細胞周期時(shí)間。

【細胞核型分析】檢測核型特點(diǎn),染色體數量、標記染色體的有無(wú)、帶型等。

【凝集試驗】檢測凝集力。

【軟瓊脂培養】檢測集落形成能力。

【異體動(dòng)物接種】向異體動(dòng)物體內(皮下)接種細胞懸液,觀(guān)察成瘤能力。

【其它】除上述項目外,根據需要還可做同位素標記、組織化學(xué)成分分析,熒光顯微鏡觀(guān)察等。

在上述腫瘤細胞生物學(xué)檢測中,最主要的為:異體動(dòng)物(以用裸鼠為上)接種成瘤、軟瓊脂培養、核型分析、細胞骨架和電鏡觀(guān)察等幾項。當然從分子細胞學(xué)角度考慮尚應做癌基因和抗癌基因等的檢測,這些項目將在本書(shū)第二篇中介紹。

第六節 對腫瘤細胞系或細胞株的評價(jià)

已建成的各種腫瘤細胞系或細胞株,無(wú)疑都是可用的實(shí)驗對象。近年我國已建成的腫瘤細胞系已非常多,并獲得越來(lái)越廣泛的應用。但根據研究者的經(jīng)驗,在 使用這些細胞系時(shí),應持特別審慎態(tài)度,主要是應考慮到這些細胞在長(cháng)期傳代中有否發(fā)生遺傳性改變的可能。眾所周知,長(cháng)期傳代細胞系染色體核型常是不穩定的。 另外也可能發(fā)生如基因突變、基因易位或缺失等變化。其結果可能導致細胞產(chǎn)生生物學(xué)性狀上的變動(dòng)。以近年建成的各種腫瘤細胞系為例,都已傳代少則幾十,多則 百代以上后,才確認建成了細胞系。這種情況下很難保證細胞從初代到建成時(shí)的性狀仍是一致的。

已如前述,癌細胞在培養中并非能很順利地傳下去,凡已長(cháng)期傳代的細胞系,都已獲得不死性。當前尚未完全確證所有癌細胞都具有不死性;因此尚難肯定在 長(cháng)期培養中的癌細胞的生物學(xué)性狀與體內時(shí)仍完全相同(包括不死性)。據上述對用癌細胞系所獲實(shí)驗結果應盡量做分析性的結論,避免做概括性的與體內等同的結 論,外推與體內等同更是不妥的。廣泛來(lái)說(shuō),應用各種較長(cháng)時(shí)間培養細胞做實(shí)驗時(shí),都應如此。

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