目的 探讨大量分离乳猪肝细胞的方法.
方法 用体外灌流装置,EDTA和胶原酶两步灌流法消化分离乳猪肝细胞,综合方法观察判断肝细胞产量、活力、纯度及增殖能力.
结果 分离肝细胞的总产量达到109/肝,细胞活力94%~98%,纯度大于96%.分离乳猪肝细胞胞膜完整、细胞器丰富,培养肝细胞有活跃的增殖能力,培养上清中乳酸脱氢酶浓度仅有轻度升高,24h平均浓度17.8U/L±5.4U/L.。
结论 采用体外灌流装置两步分离法可获得大量高活性的乳猪肝细胞.
主题词 肝细胞;细胞分离;生物人工肝
0 引言?
目前,生物人工肝已成为肝衰竭治疗研究领域的热门课题,愈来愈引起人们的重视. 由于这种新型人工肝系统是以肝细胞为生物材料,因此,随着该研究的不断深入和广泛开展,迫切需要理想的细胞来源与制备技术[1]. 我们选择乳猪为对象,进行了大规模分离肝细胞的初步研究,现将结果报道如下.??
1 材料和方法?
1.1 材料 10日~15日龄健康乳猪5只,体重?1.2kg?~?2.0kg?,购自本地专业养殖场. 实验前4h断奶,送实验室清洁后备用. 主要试剂collagenase Ⅳ,EDTA,trypsin inhibitor等为Sigma产品. RPMI 1640培养液为Gibco产品,培养板为Nunc公司产品.?
1.2 方法 戊巴比妥钠(?30mg/kg) ip麻醉动物,固定,常规方法消毒皮肤,开腹,暴露门静脉并注入肝素钠100U~150U? 游离肝脏,于肝门处剪下取出,置自制的体外灌流系统(另文介绍)进行整体肝两步循环灌流. 前灌流液为含EDTA、无*"Ca, Mg离子的Hanks液,共500mL,其中300mL灌流后丢弃(因含大量红细胞),另200mL循环使用,速度80mL/min~100mL/min,时间10min~15min. 第二步灌流液为胶原酶液,浓度0.5g/L,灌速50mL/min~70mL/min,时间10min. 两种灌流液在系统内均保持37℃~38℃. 灌流结束后,用剪刀划破肝包膜,剔除大块纤维结缔组织,收集细胞悬液,酌情再置37℃条件下消化10min~15min. 用RPMI 1640培养液终止消化,三层纱布过滤,50g反复离心3次~4次获取肝细胞. 在倒置相差显微镜下,使用血细胞计数板计数肝细胞产量,4g/L台盼兰拒染试验判断细胞活率. 低速离心收集新分离的肝细胞,0.3mol/L戊二醛固定4h,0.039mol/L锇酸后固定,乙醇脱水,Epon618包埋,超薄切片,柠檬酸铅染色,JEM_2000 SX透射电镜观察. 按1×105[wang 1]/mL接种于12孔培养板,使用相差显微镜观察细胞纯度和增殖生长能力,生化分析仪检测培养上清乳酸脱氢酶(LDH)含量.
2 结果?
用体外循环灌流装置对离体乳猪肝脏进行两步灌流,分离肝细胞的总产量为3.8×109~4.7×109/肝. 用台盼兰染色,肝细胞存活率94%~98%,接种24h,镜下连续计数每100个肝细胞中有非实质细胞2个~4个,肝细胞纯度达96%~98%. 肝细胞接种培养4h后,培养上清中LDH的平均值为13.2U/L±4.1U/L,24h后略有升高,平均浓度17.8U/L±5.4U/L,培养48h的LDH为23.7U/L±3.9U/L.。
图1 新分离肝细胞呈“葡萄样”. ×100?
图2 培养?24h?的乳猪肝细胞,镜下见大量双核细胞. ×200
新分离的乳猪肝细胞大多呈“葡萄样”相互粘附聚集,单个肝细胞较少见,聚集体内肝细胞数目可高达30个~40个以上(图1). 接种?1h?,肝细胞均已附壁,聚集体肝细胞先以堆积的形式附壁,随后逐渐铺开,向外伸展,最终呈典型的多边形单层贴壁生长. 培养?16h?~?20h?后,肝细胞开始活跃增殖,镜下见大量双核细胞,直至长满培养板,接触抑制为止(图2).?
电镜观察显示,分离乳猪肝细胞呈簇状分布,肝细胞具有正常肝细胞的超微结构特征,表现为肝细胞膜及核膜完整,胞质均匀一致,各种细胞器清晰可辨. 其中,线粒体较丰富,可见糖原颗粒. 电镜下所见肝非实质细胞数目与光镜情况相似.??
3 讨论?
迄今国外已有不少临床与动物实验资料显示,在人肝细胞来源困难的情况下,猪肝细胞可做为良好的细胞材料,用于生物人工肝,发挥解毒和生物合成功能,为暴发性肝衰竭患者提供有效的过渡支持[2]. 国内曾有研究者从乳猪肝组织中提取出促肝再生物质,治疗重症肝炎获得较好的疗效. 我们在以往的研究中发现,分离培养的胎肝细胞具有良好的体外增殖生长能力,能分泌生物活性物质,同样可起到保护肝损伤,治疗肝衰竭的作用[3]. 因此推测,如果使用培养的乳猪肝细胞,可使体外生物人工肝系统发挥较好的人工肝支持与治疗作用.?
已知制备大量高活性的肝细胞是生物人工肝系统的关键技术之一. 目前,肝细胞分离方法多采用Seglen的原位肝灌流法[4],我们在多年的细胞培养工作中注意到,对于较大动物,尤其是难消化的动物肝(猪),此法多有不便. 我们应用自制的体外肝灌流装置,对乳猪肝进行离体两步灌流,消化分离的猪肝细胞产量较多、活性好、纯度高,肝细胞具有正常肝细胞的超微结构特征,接种培养后增殖生长旺盛,从而为乳猪肝细胞用于生物人工肝提供了条件,有关研究正在深入进行之中.?
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