简介
小鼠胚胎成纤维细胞是胚胎干细胞体外培养时最理想的饲养层,用于小鼠、人来源胚胎干细胞培养,也广泛用于诱导多潜能干细胞(iPS)培养的饲养层细胞。
原理
将小鼠的胚胎成纤维细胞(MEF)从机体中取出,经胰酶、螯合剂(常用 EDTA)处理,分散成单细胞,置 MEF 生长培养基中培养,使细胞生存、生长和繁殖。
材料与仪器
器材:
① 无菌的手术器械,一次性无菌培养皿,一次性无菌移液管;
② 能提供 8 000 rads 射线的照射源;
③ T75 培养瓶;
④ 15 ml、50 ml 离心管,注射器和针头,1.5 ml 冻存管;
⑤ 涂有明胶的 6 孔板
试剂:
① 胰蛋白酶;
② 75% 乙醇;
③ 麻醉剂;
④ EDTA-Na2、DMSO;
⑤ 明胶粉剂;
⑥ PBS;
⑦ 胎牛血清;
⑧ MEF-I 培养基、DMEM 培养基;
⑨ 非必需氨基酸;
⑩ 100x 青霉素-链霉素
步骤
(一)试剂配制
(1)麻醉剂:2.5% Avertin 配制; 三溴乙醇(tribromoethanol),10 g;叔戊醇(tertiaryamyl alcohol),10 ml;PBS,390 ml。混匀后,4 ℃ 避光保存。
(2)0.05% 胰蛋白酶的配制:PBS,100 ml;胰蛋白酶,0.05 g;EDTA-Na2,0.004 g。待胰蛋白酶和 EDTA 充分溶解后,用 0.22 μm 滤器过滤除菌,-20 ℃ 保存,保持无菌。
(3)0.1% 明胶溶液的配制:PBS,100 ml;明胶粉剂,0.1 g。高压灭菌。4 ℃ 保存,1 个月内使用。
(4)MEF 培养基的配制:MEF-I 培养基(MEF 原代分离时使用)。DMEM 培养基,900 ml;胎牛血清(56 ℃ 热灭活 30 min),100 ml;非必需氨基酸,10 ml;100x 青霉素-链霉素溶液,10 ml。将所有组分混合后,用 0.22 μm 滤器过滤除菌,4 ℃ 保存,保持无菌。
(5)MEF-C 培养基(MEF 培养时使用):DMEM 培养基,450 ml;胎牛血清(56 ℃ 热灭活 30 min),50 ml;200 mmol/L L-谷胺(使用前冷冻保存),5 ml;非必需氨基酸,5 ml。将所有组分混合后,用 0.22 μm 滤器过滤除菌,4 ℃ 保存,保持无菌。
(6)冻存液的配制:DMEM 培养基,60 ml;DMSO,20 ml;胎牛血清(56 ℃ 热灭活 30 min),20 ml。将所有组分混合后,用 0.22 μm 滤器过滤除菌。
(二)开始前准备
(1)孕鼠,ICR 系,孕 13~14 d。
(2)提前 20 min,将 PBS 预温到 37 ℃,每只孕鼠准备 100 ml。
(三)原代 MEF 细胞的分离
(1)给每只孕鼠腹腔注射 0.5 ml Avertin,待小鼠麻醉后,进行断颈处死。
(2)放入盛有 75% 乙醇中浸泡 2~5 min 消毒。
(3)用无菌剪刀镊子剪开孕鼠腹腔皮肤,暴露腹腔,注意不要剪开腹膜。
(4)换一副无菌的剪刀镊子剪开腹腔取出子宫,放在预先准备好的无菌平皿中。处理掉孕鼠的尸体。
(5)用吸管将子宫用 10 ml PBS 冲洗三遍。
(6)用眼科剪和眼科镊切开囊胚,将胚胎游离。
(7)将胚胎入新的无菌培养皿中,用 10 ml PBS 洗三遍。
(8)计数分离得到的胚胎数。
(9)去除胚胎的头、尾、四肢及内脏组织。注意:内脏组织颜色较深。
(10)将胚胎放入新的养皿中用 10 ml PBS 洗三遍。
(11)吸去多余的 PBS。
(12)使用弯头眼科剪将组织剪成小颗粒。注意:大约用 6~10 min 剪切组织。剪碎时,用一个手顶住培养皿,与桌面保持小角度,使组织集中在培养皿的一侧,提高剪切的效率。
(13)加 2 ml 胰蛋白酶,继续剪切几分钟,使组织颗粒更小。
(14)再补加 5 ml 胰蛋白酶,用吸管充分将组织和胰蛋白酶混匀,将培养皿 37 ℃ 孵育 20~30 min,中间可取出用无菌 25 ml 吸管反复吹吸几次。
(15)消化结束,加大约 20 ml MEF-I 培养基,用 10 ml 移液管把黏性物质混匀,使黏性物质基本分散,吸取上面的细胞悬液。剩余团块不能再用胰蛋白酶消化,否则细胞活力下降。
(16)用 200 目的筛网过滤,注意别让黏性物质堵塞网孔。
(17)过滤后,将组织消化液转移入 50 ml 离心管中,200 g 离心 5 min。
(18)去上清液,用 MEF-C 培养基重悬,分装入 T75 培养瓶或 10 cm 培养皿中培养,每个瓶或皿原代培养大约 10 个胚胎消化得到的细胞。
(19)培养过夜,显微镜下观察,如细胞汇合已超过 90%,可直接进行收集和冻存;如细胞汇合还不足 90%,继续培养一天。
(20)吸去多余的培养基,加入新鲜 MEF-C 培养基 10 ml。
(21)培养细胞直至培养瓶中细胞汇合超过 90%。注意:细胞中可能会混有部分组织块。
(四)MEF 的消化冻存
(1)收集 MEF 细胞,培养的细胞去除培养基后,用 PBS 洗一遍。
(2)加入 3~4 ml 胰蛋白酶,以能覆盖整个培养瓶(皿)底为宜,孵育 5 min。
(3)掌拍培养瓶(皿)3~5 次,直至细胞从培养瓶表面脱离。注意:掌拍前要确保培养瓶盖是拧紧的。
(4)每个 T75 培养瓶加 5 ml MEF-C 培养基,与胰蛋白酶混合,中止胰蛋白酶活性。用 10 ml 移液管反复吹打,使细胞团完全散开。注意:不要产生气泡。
(5)将培养瓶内的细胞悬液收集到 50 ml 离心管,弃去较大的组织块。可以将细胞悬液重新转移到一个新的 50 ml 离心管内,弃去多余的组织块。
(6)细胞悬液 200 g 离心 5 min。
(7)弃去上清液,将细胞团拍松散后用新鲜的 MEF-C 培养基重悬。一般一个 T75 培养瓶冻 3 支,重悬时每个 T75 培养瓶的细胞加 1.5 ml MEF-C 培养基。
(8)逐滴加入等量的冻存液,混匀。
(9)迅速将 1 ml 细胞悬液装入 1.5 ml 冻存管。盖紧后放入异丙醇冻存盒中。
(10)立即转入 -80 ℃ 冰箱,保存过夜。
(11)次日将冻存的细胞转入液氮罐保存。
注意事项
(1)操作过程中始终注意无菌概念:取胚胎的时候,酒精灯一定放在旁边。
(2)剪胚胎时,要充分点,不能有大的组织块。
(3)去内脏和血块要彻底,血液会影响胰蛋白酶消化。
(4)消化时间要控制好,不宜太长,时间越长团块越黏,细胞不容易被离出。
(5)吹打黏性物质一定要轻轻的,不能太猛烈,否则影响细胞活力,团块更吹不散。
(6)黏性物如果真吹不散,可以先过滤上层液,再用 30 ml 或 50 ml 的针筒,轻轻地吹 2~3 次,切勿用力吹,以免细胞死亡,再换滤网过滤,同时用培养液冲洗。
(7)一般 MEF 培养 1~2 代冻存备用。
(8)照射处理后的 MEF 尽快使用,一般不使用超过 5 d 的饲养层细胞。
(9)明胶溶液配制时,明胶不易溶于 PBS,高温灭菌后能充分溶解,呈透明液体。
(10)冻存液最好现用现配。
(11)剪碎组织后胰蛋白酶在孵育过程中,可以从第一步开始对另一只小鼠进行处理和制备,以提高时间利用率。
来源:丁香实验