第五節(jié) 動脈平滑肌細(xì)胞的培養(yǎng)
《動脈粥樣硬化》
一,、血管平滑肌細(xì)胞的培養(yǎng)
血管平滑肌細(xì)胞培養(yǎng)常用的方法有貼塊法(explant)和酶解離法(enzyme disperse),。貼塊法具有獲得平滑肌細(xì)胞純度高,量多,,操作簡便的優(yōu)點,。但用貼塊法易使平滑肌細(xì)胞胞質(zhì)內(nèi)肌絲喪失,亞細(xì)胞器增加,。相反,,酶解離法,由于酶的作用使細(xì)胞間失去連接,,細(xì)胞內(nèi)肌絲含量豐富,,保持收縮型狀態(tài)。培養(yǎng)平滑肌細(xì)胞常取材于兔,、豬,、鼠、猴的胸腹主動脈段,。
1.方法:動物經(jīng)頸動脈放血后,,在無菌操作下迅速取出胸腹主動脈段,,置于含Hank's液的平皿中漂洗3次,將凝塊洗干凈后剝除外膜的纖維脂肪層,,然后縱行切開血管,,刮除內(nèi)膜即內(nèi)皮細(xì)胞迅速撕下中膜內(nèi)、中層,,切成約1mm寬的小條,,浸泡在含血清的Hank's液中,并將撕下小組織塊種植于培養(yǎng)瓶壁,。置于37℃恒溫箱,,2h左右,取出培養(yǎng)瓶加入20%胎牛血清的培養(yǎng)液,,再放回培養(yǎng)箱內(nèi)靜止培養(yǎng)4天,。4天后可見細(xì)胞從組織中遷移游出。
不同動物血管結(jié)構(gòu)有差異,,豬和猴較易操作,,但小動物如兔、鼠因其血管小,,血管壁薄等特點,,使之難以分離。另外組織塊太薄,,不易粘附培養(yǎng)基,,也使細(xì)胞較難生長。為了保證培養(yǎng)的成功,,應(yīng)注意:①種植組織塊的數(shù)目,,如75cm2的長頸瓶組織塊不得少于30個;②根據(jù)培養(yǎng)細(xì)胞的種屬加入適量的不同血清,一般可加入牛血清,,若小牛血清增殖效果差,,應(yīng)加胎牛血清(FBS),通常濃度為10%~20%;③培養(yǎng)基的選擇:常用的有DMEM(Dulbecco's modified Eagles'medium),,M199培養(yǎng)基,。培養(yǎng)兔的平滑肌細(xì)胞用DMEM效果較好。
2.酶解離法
沿動脈縱軸切開后,,刮除內(nèi)皮細(xì)胞撕下中膜的內(nèi)2/3,,注意不要混入內(nèi)皮細(xì)胞,將組織塊切成1-2mm2,,放入加有3mg/ml膠原酶的無血清M199培養(yǎng)基中,,37℃,0.5~1.5h,。離心去上清,,重復(fù)上述消化步驟,,然后再離心(9000r,4min),收集細(xì)胞,,在5%~10%同種血清或胎牛血清的M199培養(yǎng)基中調(diào)整細(xì)胞數(shù),,然后轉(zhuǎn)入30~90mm培養(yǎng)皿中培養(yǎng),對于兔子應(yīng)加入高濃度的谷氨酰胺(0.2g/L)較佳,。不同研究者在培養(yǎng)基,、酶濃度以及消化時間等的選擇都有很大的差異。
二,、動脈平滑肌的特性
由于貼塊法和解離法處理方式不同,,在細(xì)胞培養(yǎng)的最初階段細(xì)胞形態(tài)和性質(zhì)存在差異。隨著培養(yǎng)時間的延長,,培養(yǎng)環(huán)境趨于一致,,細(xì)胞特性上也趨于近似。
光學(xué)倒置顯微鏡下觀察:原代平滑肌細(xì)胞形狀多樣,,一般常為梭形,、帶形、三角形或星形,。貼塊法培養(yǎng),,細(xì)胞可于2周后長成單層;而酶解離只需6~7天,鏡下可見明顯“峰-谷”樣生長,。
透射電子顯微鏡下觀察:貼塊法,,細(xì)胞多為合成型,肌絲減少,,胞體縮小,,細(xì)胞胞質(zhì)內(nèi)粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、游離核糖體,、線粒體等亞細(xì)胞器逐漸增多,。消化法,,細(xì)胞初期表現(xiàn)為收縮型,,細(xì)胞內(nèi)核位于中心,胞質(zhì)內(nèi)含豐富的肌絲及致密度體,。亞細(xì)胞器少,,且位于細(xì)胞邊緣處,基底膜最初未見,,后來逐漸形成,。傳代后,細(xì)胞逐漸轉(zhuǎn)為合成型,,胞體增大且變扁平,,核增大,,核小體數(shù)目增加,亞細(xì)胞器也增加,,肌絲開始減少,,占胞內(nèi)35.4%~11.5%,甚至更少。
另外,,在體外實驗中,,來自幼齡動物(兔,豬)的血管平滑肌增殖生長早且快,,相反,,老齡動物則生長緩慢。在生化性質(zhì)方面,,收縮型細(xì)胞比合成型細(xì)胞的β-極密度脂蛋白(β-VLDL)對其受體結(jié)合能力強,,低密度脂蛋白(LDL)分解降低,即脂質(zhì)容易在胞質(zhì)沉著,。此外,,像基底膜中的肝素樣物質(zhì)、膽固醇代謝等也有改變,。合成型細(xì)胞內(nèi)色素C氧化還原酶成倍增加,,酸性磷酸酶亦呈3~4倍增加,說明這兩類細(xì)胞不僅在形態(tài)學(xué)上,,在生化,、生理反應(yīng)方面也發(fā)生了較大改變。
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