一、背景
间充质干细胞(mesenchymal stem cells, MSCs)是来源于中胚层的成体干细胞,具有自我更新能力和多向分化潜能,同时还具有独特的免疫调节能力。由于这些特点,间充质干细胞被广泛用于细胞治疗和再生医学的研究。
间充质干细胞来源广泛,除了最初的发现骨髓以外,人们陆续从脐带、脐带血、脂肪、牙髓、羊水、羊膜、胎盘等组织分离出MSCs,人脐带间充质干细胞(human umbilical cord-derived mesenchymal stem cells,hUCMSCs)是指存在于新生儿脐带组织中的一种多功能干细胞,相比间充质干细胞的传统来源骨髓而言,脐带间充质干细胞具有取材方便,无创,含量丰富,易于分离培养,体外扩增迅速且生物性能稳定,免疫原性较低且更为原始等特点,被认为是替代骨髓间充质干细胞的理想来源,具有广阔的临床应用前景。
二、常见分离方法
目前所使用的hUCMSCs分离培养方法主要有组织块贴壁法和酶消化法两种,也有研宄者综合使用这两种方法。酶消化法常使用胶原酶、胰蛋白酶、透明质酸酶中的一种或几种处理剪碎的脐带组织,在短时间内可以获得hUCMSCs,但大量研究发现,组织块贴壁法虽然花费时间更多,但所得到的hUCMSCs质量远比酶消化法高很多,因此本文将向大家介绍用组织贴壁法进行hUCMSCs的原代分离。
三、实验材料准备
正常足月分娩的健康婴儿脐带组织、手术器械、培养瓶/皿、青霉素100 U/mL、链霉素100 ug/mL、MSC nutriStem® XF Basal Mediun(BI)、MSC nutriStem® XF supplement(BI)、干细胞温和消化酶、超净工作台、磷酸缓冲液、37℃、5%CO2饱和90%湿度的培养箱等。
四、实验步骤
1、取新生儿脐带,在超净工作台中用镊子将脐带放入50ml离心管中,2%青链霉素混合液的 PBS 缓冲液,震荡离心管,重复清洗三遍,尽量弃除残留的血液;
2、将脐带完全浸入75%酒精溶液中消毒,并迅速取出,加入2%青链霉素混合液的 PBS 缓冲液清洗三遍,弃除残留的乙醇;
3、将脐带转移至 15cm 培养皿中,用手术到将脐带组织剪成3-5cm大小的小段(图1),剥离脐带中的脐静脉和脐动脉(如图2);反复用含 2%青链霉素混合液的 PBS 缓冲液漂洗脐带,直至漂洗液中无血水;
图1 图2
4、持续观察,待细胞汇合度达到80%即可进行传代,用组织贴壁法分离细胞,一般在一周左右可以观察到细胞爬出来,细胞汇合度达到80%通常需要两周以上,细胞爬出来的快慢与脐带的质量也有一定的关系;
5、细胞培养:本培养基配方为无血清体系,因此在传代时不能用胰酶,需要用到温和的消化酶,取汇合度达到80%以上的细胞,吸弃原培养基,加入PBS清洗两遍,吸弃PBS加入1mL的温和消化酶,在镜下观察大部分细胞回缩、变圆甚至漂起,时间大约2min,加入5倍胰酶体积的PBS将细胞吹打下来,转移至离心管中1000rpm离心5min,弃上清后加入PBS离心洗一遍,加入培养基吹打成单个细胞悬液,按照1:2-1:4进行传代培养。
小贴士
在使用组织块贴壁法做动物细胞原代培养时,有两个比较关键的条件限制: ①组织块具有足够多的锋利切口;②组织块紧贴塑料培养皿底部。只有同时满足以上两点,才会有细胞从贴壁的组织块周围长出。所以,使用该种方法进行组织块贴壁时,首先要将组织剪碎成细小的肉糜状,以形成大量的锋利切口,然后接种至培养皿底部进行贴壁培养。
五、实验结果
分离后第五天观察到少量细胞从组织中爬出
分离后第十五天细胞汇合度达到80%以上(左:40X、中100X、右200X)