1.1 设计 单一样本观察实验。
1.2 时间及地点 于2012年6至10月在天津中医药大学国家中医药管理局病理三级实验室完成。
1.3 材料
1.3.1 主要试剂 M199培养基、胎牛血清、胰蛋白酶均购于Hyclone公司;Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ型胶原酶均购于Sigma公司;鼠抗兔CD34多克隆抗体购于北京中杉金桥公司。
1.3.2 实验动物 2月龄雄性日本大耳白兔,普通级,体质量1.8-2.0 kg,由北京维通利华实验动物技术有限公司提供,生产许可证号:SCXK(京)2007-0001,防疫合格证号:20060038。在天津中医药大学动物饲养中心适应性喂养1周,自由进食饮水,保持生活环境通风及清洁卫生,观察进食、饮水、活动、尿便情况,并确认为健康日本大耳白兔,用于兔主动脉内皮细胞的分离、培养。
实验过程中对动物的处置符合2006年科学技术部发布的《关于善待实验动物的指导性意见》[10],经天津中医药大学动物实验伦理委员会批准。
1.4 方法
1.4.1 内皮细胞的原代培养 2月龄日本大耳白兔在天津中医药大学动物饲养中心适应性喂养1周,并确认为健康日本大耳白兔后,用乙醚将其吸入麻醉,固定动物。用水湿润日本大耳白兔颈、胸、腹部位,绷紧皮肤进行被毛,用弯头手术剪剪去颈、胸、腹部位的兔毛,头部用体积分数75%的乙醇棉球消毒3遍,自颈部以下置于体积分数75%的乙醇中浸泡5 min,在无菌环境中,自兔颈部以下用碘伏消毒2次,用体积分数75%的乙醇脱碘2次。
于前正中线自下而上打开腹腔和胸腔,将脏器摆放至不影响操作的一侧,注意不要触破膀胱和血管,充分暴露心脏。沿脊柱钝性分离腹主动脉,于横隔段至髂总动脉段取下;小心剪开心包,钝性分离胸主动脉,于主动脉根部至横膈段取下,将腹、胸主动脉置于无菌培养皿中,用含5%青链霉素的PBS冲洗3次。
分别于近心端剪一环形切口,纵向剪开血管,内膜面向下铺入装有2 g/L Ⅰ型胶原酶、2 g/L Ⅱ型胶原酶、2 g/L Ⅲ型胶原酶、2 g/L Ⅳ型胶原酶、0.25%胰蛋白酶混合消化液(按1∶1∶1∶1∶4混合)的培养皿中,于37 ℃、体积分数为5%的CO2培养箱中消化约10 min后,镜下观察有较多细胞消化下来即可。再按1∶1体积向装有内皮细胞的培养皿中加入培养基以终止消化。用无菌不锈钢镊子轻轻地将内膜层刮几遍,使血管内皮细胞脱落于培养液中,用移液器将刮下来的细胞悬液,移入15 mL的离心管中,以1 000 r/min×
6 min离心,弃上清,用M199培养基(含胎牛血清20%、青链霉素2%)混匀沉淀细胞,吹打分散至单个细胞,用移液器将其转移至用多聚赖氨酸包被的24孔板内,置于37 ℃、体积分数5%的CO2培养箱中培养,于倒置相差显微镜(×50)下观察内皮细胞生长情况:24 h细胞贴壁,48 h后用首次半定量法换液,去除部分细胞碎片和未能贴壁的细胞。
1.4.2 细胞成活率测定 原代细胞培养24 h后,用倒置相差显微镜(×50)观察细胞培养结果。取出在CO2培养箱中的24孔板,向其中一孔加入0.25%胰蛋白酶消化液0.5 mL,显微镜下观察,待细胞收缩变圆后,加入1.5 mL培养基轻轻吹打,用移液器将其移入15 mL的离心管中,24孔板放回
37 ℃、体积分数5%的CO2培养箱中,将15 mL离心管以
1 000 r/min×6 min离心,弃上清,取M199培养基(含胎牛血清20%、青链霉素2%)1 mL混匀沉淀细胞,使细胞充分悬浮,用移液器取0.5 mL单细胞悬液移入1.5 mL EP管中,按1∶1比例滴加0.4%锥虫蓝溶液0.5 mL,混匀,将其缓慢从计数板的边缘滴入,以便填充计数板和盖玻片之间的空隙,稍候片刻,将计数板放在倒置相差显微镜(×400)下,用血球计数板计数活细胞和死细胞。
1.4.3 内皮细胞的传代培养 待单层细胞长满约80%后,向每孔加入0.25%胰蛋白酶消化液0.5 mL,显微镜下观察,待细胞收缩变圆后,加入1.5 mL培养基轻轻吹打,移入15 mL的离心管中,以1 000 r/min×6 min离心,弃上清,用M199培养基(含体积分数20%胎牛血清、2%青链霉素)混匀沉淀细胞,使细胞充分悬浮,血球计数板计数,按5×104个/瓶移入T-25培养瓶中继续培养。
1.4.4 细胞增殖检测 选择第2代内皮细胞,接种浓度为
(1-3)×104 cm-2,平均接种于24孔板内。第1-7天每隔24 h 取3孔细胞,弃培基,消化后于倒置显微镜下用血细胞计数板计数细胞,取其平均值,以对数表示于半对数坐标纸上,绘制主动脉内皮细胞生长曲线。
1.4.5 内皮细胞形态学观察 培养过程中在倒置显微镜下观察活细胞的形态特点、经吉姆萨染色(步骤见细胞成活率测定)并摄片,观察所培养细胞是否为内皮细胞。
1.4.6 CD34免疫细胞化学染色 CD34属于A型跨膜蛋白的磷酸糖蛋白,是一种相对分子质量为110 000的单链跨膜蛋白,主要表达于造血干细胞、急性白血病细胞和血管内皮细胞[11],因此CD34可做为血管内皮细胞的特异性标记物之一。
此次实验向35 mm皿中植入2 mL含有1×106细胞的细胞悬液,待细胞贴壁后,0.01 mol/L PBS轻轻漂洗3次,每次约
2 min;加无水乙醇于4 ℃冰箱固定约2 h,弃无水乙醇;加PBS(盖过皿底),于4 ℃冰箱约2 h,弃PBS;0.01 mol/L PBS轻轻漂洗3次,每次2 min,滴加一抗,放入湿盒内4 ℃过夜,同时另一皿内不加一抗作为阴性对照组。次日,用PBS冲洗3次,每次2 min,滴加辣根酶标记的IgG,37 ℃培养箱中孵育约45 min,0.01 mol/L PBS轻轻漂洗3次,每次约2 min;滴加DAB显色液显色,显微镜下观察,待出现特异性染色后,终止显色,以细胞膜出现棕褐色沉淀判定为阳性结果,相差显微镜下观察并摄片,以确定其是否为主动脉内皮细胞并进行纯度分析。
1.4.7 细胞纯度分析 将经CD34免疫细胞化学染色后的主动脉内皮细胞,于倒置相差显微镜(×400)下随机选5个视野进行细胞计数,计算细胞的阳性表达率,细胞阳性表达率=阳性细胞数/细胞总数×100%。
1.5 主要观察指标 ①酶消化法分离、培养兔主动脉内皮细胞结果;②吉姆萨染色法观察主动脉内皮细胞的形态特点;③CD34免疫细胞化学染色鉴定结果;④细胞计数法绘制主动脉内皮细胞生长曲线。