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代谢学人--小鼠原代肝细胞提取之准备篇

已有 5878 次阅读 2021-11-13 16:43 |个人分类:代谢技术|系统分类:科研笔记

代谢学人

小鼠原代肝细胞提取之准备篇

文 | 李国强 孟美瑶

编辑 | 孟美瑶



引言

体外实验(in vitro assays)作为科学研究不可或缺的一部分,为我们提供了更为简单便捷、易于观察的研究手段,细胞实验则是体外实验的重中之重。相信所有从事生命科学研究的小伙伴们都有过培养细胞的经历图片



精彩回放

代谢学人--细胞培养专题

脂肪细胞来源

脂肪细胞分化

细胞传代

细胞冻存与复苏


代谢学人--原代脂肪细胞专题

原代脂肪细胞提取之准备篇

原代脂肪细胞提取之实操篇


在细胞实验中,通过原代分离实验得到的原代细胞,与永生化的细胞系相比,能够忠实模拟体内生理状态和功能,属于“高阶”的细胞模型,但是获得高纯度的原代细胞是一个非常艰巨的过程,科学合理的原代细胞提取和培养方法对于任何实验室都是一笔不可多得的财富。

上次小编整理了脂肪原代细胞提取的教程,得到了大家的一致好评。应广大读者要求,小编快马加鞭“肝”出了小鼠原代肝细胞的提取“密钥”,赶紧收好~


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♪  ♬让我们红尘作伴,磨刀霍霍向“小鼠”♩ ♫~
咱们不墨迹,这就上干货图片

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背景知识


肝脏是人体“核心”代谢器官,在包括葡萄糖、蛋白质和脂肪等多种物质代谢过程中发挥重要作用。肝脏参与多种生理病理过程,与高血压、高血脂、糖尿病等代谢性疾病密切相关。

肝脏中的细胞主要分为实质细胞非实质细胞两类:实质细胞的占比达到整个肝脏的70%-80%,包括肝细胞和少量的胆管内皮细胞;非实质细胞包括星状细胞,巨噬细胞,NK细胞,成纤维细胞等。肝原代细胞提取培养的主要是肝细胞。 


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肝原代提取的前期准备


1、灭菌的手术器械+耗材

★ 手术器械包括足量的剪刀、镊子、棉签,不同小鼠、不同组织勿混用器械。器械提前进行高温高压灭菌,备用。

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(准备手术所需工具并提前紫外消毒)
 
2、献身科学大业的杰瑞们

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(等待向科学献身的小鼠鼠图片

3、所用试剂配置及处理
★ 提前配置灌流液(buffer Ⅰ)、消化液(buffer Ⅱ,胶原酶 Ⅳ临用前加入),0.22 μm滤网过滤除菌后,37℃预热备用(配方见后)。

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(37℃预热的工作液体们)


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答疑小课堂



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Q1:实验室已经有构建好的永生系细胞,体内实验也可以直接研究小鼠肝组织的表型,我们为什么还要辛辛苦苦提取肝原代呢?


常见的肝细胞系有HepG2,Hepa1-6等,HepG2是来源于一个15岁白人的肝癌组织;Hepa1-6来源于小鼠肝癌,两者都属于永生细胞系,当然也有永生细胞系具有的通性缺点,如与正常肝脏细胞相比遗传物质发生改变,生物学特性会随着细胞分裂次数的增加而发生迁移等。

原代细胞是指从机体获取组织细胞后的首次培养。由于离体时间短,因此其能够保持在体内的生物学特性,与细胞系相比,是更接近体内环境的研究模型。

肝脏是作为机体“核心”的代谢器官,其组成是极其复杂的,除了肝细胞,还包含众多内皮细胞、免疫细胞等组分,各类细胞功能各异并相互交流,共同决定肝脏的代谢表型。因此,当我们要研究某一表型究竟是由于肝细胞自身的变化引起的,还是由其他细胞类型所介导的时,使用小鼠肝脏组织是无法说清问题的,使用原代肝细胞能够避免其他细胞的影响,从而得到更加准确地结论。

原代细胞相对于体内实验,更加可控,可给予的实验干预也更多

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Q2:看到提取液配方里有胶原酶,查到好多种胶原酶的类型,纠结肝原代提取怎么选择?



关于胶原酶的介绍,详见《原代脂肪细胞提取之准备篇》

其中Ⅱ、Ⅳ型胶原酶均可以用于分离原代肝细胞,性价比较高。另外还有价格美丽的肝细胞专用胶原酶

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Q3:活蹦乱跳的“杰瑞”有什么年龄要求么?
      

杰瑞”的年龄最好在6-8周,这个年龄段的小鼠提取出原代肝细胞活力更高,便于后续的培养和实验。年龄过小,由于肝门静脉过细,灌流时插管困难;而年龄过大的小鼠肝细胞经过灌流和消化后,细胞更易被损伤,导致细胞获得率低或活力较低。当然,所有技术都是为目的服务,根据具体研究内容选择小鼠,才是王道。



Q4:灌流液、消化液有哪些组分啊?具体有什么样的作用呢?
     

 灌流液(buffer I)的组分及原理

HEPES缓冲液:一种氢离子缓冲剂,稳定溶液pH

EDTA:Ca2+螯合剂,与肝脏上皮细胞中的钙粘蛋白形成螯合物,便于细胞解离

葡萄糖(Glucose):调节渗透压,保持细胞活性,利于后续细胞培养

离子(KCl,NaCl):调节细胞渗透压,保持细胞活性

 消化液(buffer II)的组分及原理:

胶原酶Ⅳ:消化组织间的胶原纤维,使组织分散成单个细胞,便于后续的细胞培养

HEPES缓冲液:一种氢离子缓冲剂,稳定溶液pH

EDTA:Ca2+ 螯合剂,与肝脏上皮细胞中的钙粘蛋白形成螯合物,便于细胞解离

葡萄糖(Glucose):调节渗透压,保持细胞活性,利于后续细胞培养

离子(KCl,NaCl,CaCl2:调节细胞渗透压,保持细胞活性



 灌流液配制:
①  KCl、EDTA、Glucose预先配置成一定浓度溶液,0.22um滤膜过滤后保存于4℃备用。
②实验前,KCl、Glucose、EDTA溶液按照一定比例溶于无菌的PBS中,调节PH到7.4。配制完成后置于37℃加热备用。


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  消化液配制:
①配制0.3%胶原酶Ⅳ母液,0.22um滤膜过滤后保存于4℃备用。
②KCl、Glucose、EDTA溶液按照一定比例溶于无菌的PBS中,调节PH到7.4。
③将0.3%胶原酶Ⅳ母液按照一定比例加入到②中配制好的溶液中,37℃预热备用
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Q5:有什么小建议可以给我们的么?
    

首先,所有的细胞培养过程都要求的无菌,在原代中更是如此。无菌!无菌!无菌!重要的事情说三遍。手术器械一定要灭菌,同时不同用途的剪刀镊子不可混用;灌流液,消化液配制完成后进行过滤除菌处理;“杰瑞”处死后彻底消毒防止毛发污染。

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第二是在灌流和消化过程中,保持合理的灌流速度,不可过快也不能过慢。过慢会导致血液清除不净,消化不够,导致提取失败;过快则会导致消化液在肝脏中停留不够,导致消化不够,也会导致提取失败。

最后,在提取完成离心过程中,重悬所用DMEM一定要预冷;重悬手法一定要轻柔,防止细胞受到二次机械损伤。



结语


科研道路千万条,条条道路通罗马;实验技术独木桥,牵一发而动全身,第一颗扣子一定要扣好,细心,恒心,耐心,平常心是我们科研人必不可少的心态。稳住,我们能赢,祝大家实验顺利图片


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