原理
巨噬细胞属免疫细胞,有多种功能,是研究细胞吞噬、细胞免疫和分子免疫学的重要对象。巨噬细胞容易获得,便于培养,并可进行纯化。但属不繁殖型细胞群,难以长期生存,好的条件下仅能生活2~3 周,因之多用作初代培养。巨噬细胞也能建成无限细胞系;大多来自小鼠,如P388D-1、J774A.1、RAW309、Cr.1 等,均已获恶性。培养中的巨噬细胞仍保留着原有形态特点和吞噬异物功能,并易于传代和从培养瓶壁分离,但却难以建立成为传代细胞系。
材料与仪器
Eagle 肝素 血清
解剖台 蜡板 镊子 解剖剪 注射器 针头 离心管 吸管 培养瓶 细胞计数器
解剖台 蜡板 镊子 解剖剪 注射器 针头 离心管 吸管 培养瓶 细胞计数器
步骤
培养巨噬细胞可用各种方法和各种来源获取细胞,其中以小鼠腹腔取材法最为实用。人的材料除来源不同外,培养方法大同小异。
2. 引颈杀死动物;手提鼠尾将全鼠浸入70 %酒精中3~5 秒;
3. 置动物于解剖台上,用针头固定四肢,双手持镊撕开皮肤拉向两侧,暴露出腹膜,但勿伤及腹膜壁;
4. 再用70 %酒精擦洗腹膜壁后,用注射器吸10 ml Eagle液注入腹腔中,同时从两侧用手指揉压腹膜壁,令液体在腹腔内充分流动;
5. 用针头轻轻挑起腹壁,使动物体微倾向一侧,使腹腔中液体集于针头下吸取入针管内;
6. 小心拔出针头,把液体注入离心管中,250 g(4 ℃)离心10 分钟后,去上清,加10 ml Eagle培养基;
7. 计数细胞,每只小鼠可产生20~30×106 细胞,其中90 %为巨噬细胞;
8. 为获取3×105 个贴附细胞/平方厘米,需接种2.5×106 /ml;
9. 为纯化培养细胞,去除其它白细胞,接种数小时后,去除培养液,用Eagle液冲洗1~2 次后,再加新Eagle培养液置37 ℃CO2温箱中培养。
1. 实验前三天,向每只小鼠腹腔内注入无菌硫羟乙酸肉汤1 ml(勿注入肠内);
2. 引颈杀死动物;手提鼠尾将全鼠浸入70 %酒精中3~5 秒;
3. 置动物于解剖台上,用针头固定四肢,双手持镊撕开皮肤拉向两侧,暴露出腹膜,但勿伤及腹膜壁;
4. 再用70 %酒精擦洗腹膜壁后,用注射器吸10 ml Eagle液注入腹腔中,同时从两侧用手指揉压腹膜壁,令液体在腹腔内充分流动;
5. 用针头轻轻挑起腹壁,使动物体微倾向一侧,使腹腔中液体集于针头下吸取入针管内;
6. 小心拔出针头,把液体注入离心管中,250 g(4 ℃)离心10 分钟后,去上清,加10 ml Eagle培养基;
7. 计数细胞,每只小鼠可产生20~30×106 细胞,其中90 %为巨噬细胞;
8. 为获取3×105 个贴附细胞/平方厘米,需接种2.5×106 /ml;
9. 为纯化培养细胞,去除其它白细胞,接种数小时后,去除培养液,用Eagle液冲洗1~2 次后,再加新Eagle培养液置37 ℃CO2温箱中培养。
常见问题
一、培养技术要点
1. 来源和取材
巨噬细胞可来源于人胸水、腹水、血和透析液等材料。实验多从动物血液、肺、脾和胸腹腔获取,其中以从动物腹腔取材最常用。在不加任何刺激物自然情况下,一个小鼠腹腔中,就含有2~3×106 个细胞,而且大多无炎症反应,冲先出来即可用于培养。如欲获取多量巨噬细胞,可于取材3~5 天前,向动物腹腔中注射刺激物,便能获得大量细胞。刺激物种类很多,如牛血清、矿物油、硫羟乙酸盐肉汤等,均能刺激产生大量巨噬细胞;缺点是很多刺激物能激活吞唾细胞并被其吞噬,进行培养以后,刺激物常不能很快被消化掉,残留在细胞内,能干扰细胞代谢。用40 μg的PHA注入腹腔中,能产生6~8×106 个细胞,而且无刺激性,效果较好。从500 ml血中能获取108 个单核细胞,但易杂以血小板及其它白细胞,尚需做进一步的分离和纯化。
2. 纯化和分离
从各种来源和用各种方法所获的巨噬细胞群中,多混有其它细胞成分,如淋巴细胞、中性细胞、血小板和成纤维细胞等,应把它们分离出去。附着分离法比较实用,原理是借用大多数单核巨噬细胞有极易附着于玻璃表面的特性,在先把细胞群置于玻璃培养容器中数小时后,巨噬细胞能最先附着于玻璃表面,此时再用培养液或PBS 冲洗掉尚未附着的中性粒细胞和激活的T 淋巴细胞等,剩余巨噬细胞纯度可达95 %。如中性粒细胞也附着,可继续延长时间至24 小时,此时大多数巨噬细胞都已附着于瓶壁,而中性粒细胞可变性死亡。继之再从瓶壁上把巨噬细胞分离下来进行培养,便获得纯净巨噬细胞。
巨噬细胞对胰蛋白酶和EDTA均不敏感,不易使之离壁,必要时可用胶刮刮除,但可能损伤细胞。用不加防腐剂的纯利多卡因处理(干液为PBS配的360 mM液,用1 N NaOH调节pH值到6.6,同时稀释成12 mM浓度),加入培养基中,37 ℃作用5 分钟,可使巨噬细胞变圆,此时稍加吹打,即可使细胞分离。注意要控制好作用的时间,以免细胞丢失。
3. 培养条件
据实验目的不同,可选用各种培养基:如199(加新鲜谷氨酰胺加青链霉素);NCTC-135;RPMI 1640;Ham12等均适于巨噬细胞培养。大多数巨噬细胞培养可加10 %~40 %的血清,小鼠巨噬细胞加10 %小牛血清,用无血清培养基亦可。新生小牛血清中含有抗体,能刺激巨噬细胞成熟。也可用乳清蛋白培养。巨噬细胞适于CO2温箱培养,pH7.2,细胞接种密度以2~4×105 /cm2为宜。
4. 生物性状和鉴别
培养中的巨噬细胞在很多方面与淋巴细胞或其它白细胞相似,应严加区别。正常巨噬细胞能附着瓶壁,胞质延展,细胞大小介于10~50 微米之间,胞核呈特有的肾形,胞质有皱褶,细胞群多时能连接成单层;有时细胞呈多角形并连接成网状。巨噬细胞对胰蛋白酶有抵抗性,借此可下其它细胞相区别,也是淘汰其它细胞的方法。单核巨噬细胞胞质中含有丰富的非特异性脂酶,并具有C3b和FC表面受体。巨噬细胞对培养环境敏感,很易发生与在体内时很大不同的改变;有强烈的吞噬活动。如向培养环境中加入淀粉粒、乳胶粒、红细胞及调理素(或新鲜血清、特异抗体)等,可见巨噬细胞能吞噬五个以上的颗粒。
细胞状态不良时,胞质常不延展,胞体变圆,不透明,或脱离瓶壁飘浮在培养液中和失去吞噬能力。
1. 来源和取材
巨噬细胞可来源于人胸水、腹水、血和透析液等材料。实验多从动物血液、肺、脾和胸腹腔获取,其中以从动物腹腔取材最常用。在不加任何刺激物自然情况下,一个小鼠腹腔中,就含有2~3×106 个细胞,而且大多无炎症反应,冲先出来即可用于培养。如欲获取多量巨噬细胞,可于取材3~5 天前,向动物腹腔中注射刺激物,便能获得大量细胞。刺激物种类很多,如牛血清、矿物油、硫羟乙酸盐肉汤等,均能刺激产生大量巨噬细胞;缺点是很多刺激物能激活吞唾细胞并被其吞噬,进行培养以后,刺激物常不能很快被消化掉,残留在细胞内,能干扰细胞代谢。用40 μg的PHA注入腹腔中,能产生6~8×106 个细胞,而且无刺激性,效果较好。从500 ml血中能获取108 个单核细胞,但易杂以血小板及其它白细胞,尚需做进一步的分离和纯化。
2. 纯化和分离
从各种来源和用各种方法所获的巨噬细胞群中,多混有其它细胞成分,如淋巴细胞、中性细胞、血小板和成纤维细胞等,应把它们分离出去。附着分离法比较实用,原理是借用大多数单核巨噬细胞有极易附着于玻璃表面的特性,在先把细胞群置于玻璃培养容器中数小时后,巨噬细胞能最先附着于玻璃表面,此时再用培养液或PBS 冲洗掉尚未附着的中性粒细胞和激活的T 淋巴细胞等,剩余巨噬细胞纯度可达95 %。如中性粒细胞也附着,可继续延长时间至24 小时,此时大多数巨噬细胞都已附着于瓶壁,而中性粒细胞可变性死亡。继之再从瓶壁上把巨噬细胞分离下来进行培养,便获得纯净巨噬细胞。
巨噬细胞对胰蛋白酶和EDTA均不敏感,不易使之离壁,必要时可用胶刮刮除,但可能损伤细胞。用不加防腐剂的纯利多卡因处理(干液为PBS配的360 mM液,用1 N NaOH调节pH值到6.6,同时稀释成12 mM浓度),加入培养基中,37 ℃作用5 分钟,可使巨噬细胞变圆,此时稍加吹打,即可使细胞分离。注意要控制好作用的时间,以免细胞丢失。
3. 培养条件
据实验目的不同,可选用各种培养基:如199(加新鲜谷氨酰胺加青链霉素);NCTC-135;RPMI 1640;Ham12等均适于巨噬细胞培养。大多数巨噬细胞培养可加10 %~40 %的血清,小鼠巨噬细胞加10 %小牛血清,用无血清培养基亦可。新生小牛血清中含有抗体,能刺激巨噬细胞成熟。也可用乳清蛋白培养。巨噬细胞适于CO2温箱培养,pH7.2,细胞接种密度以2~4×105 /cm2为宜。
4. 生物性状和鉴别
培养中的巨噬细胞在很多方面与淋巴细胞或其它白细胞相似,应严加区别。正常巨噬细胞能附着瓶壁,胞质延展,细胞大小介于10~50 微米之间,胞核呈特有的肾形,胞质有皱褶,细胞群多时能连接成单层;有时细胞呈多角形并连接成网状。巨噬细胞对胰蛋白酶有抵抗性,借此可下其它细胞相区别,也是淘汰其它细胞的方法。单核巨噬细胞胞质中含有丰富的非特异性脂酶,并具有C3b和FC表面受体。巨噬细胞对培养环境敏感,很易发生与在体内时很大不同的改变;有强烈的吞噬活动。如向培养环境中加入淀粉粒、乳胶粒、红细胞及调理素(或新鲜血清、特异抗体)等,可见巨噬细胞能吞噬五个以上的颗粒。
细胞状态不良时,胞质常不延展,胞体变圆,不透明,或脱离瓶壁飘浮在培养液中和失去吞噬能力。
来源:丁香实验