新生大鼠心肌细胞和心肌成纤维细胞的同时分离_施雨露
中国组织工程研究 第17卷 第24期 2013–06–11出版
Chinese Journal of Tissue Engineering Research June 11, 2013 Vol.17, No.24
doi:10.3969/j.issn.2095-4344.2013.24.007 [https://www.wendangku.net/doc/9f2841403.html,]
施雨露，李晓辕，曹美娜，于姝媛，王苹. 新生大鼠心肌细胞和心肌成纤维细胞的同时分离[J].中国组织工程研究，2013，17(24): 4414-4420.
P .O. Box 1200, Shenyang 110004 https://www.wendangku.net/doc/9f2841403.html,
4414
www.CRTER
.org
施雨露，1963年生，江苏省启东市人，汉族，1990年白求恩医科大学大学毕业，主管技师，主要从事免疫和遗传学方面的研究。
shiyl@https://www.wendangku.net/doc/9f2841403.html,
通讯作者：王苹，博士，副教授，吉林大学第一医院耳鼻咽喉-头颈外科，吉林省长春市 130021 wang_ping@https://www.wendangku.net/doc/9f2841403.html,
中图分类号:R318 文献标识码:A 文章编号:2095-4344 (2013)24-04414-07
收稿日期：2012-10-21 修回日期：2012-12-01 (20120821002/D ·Y)
新生大鼠心肌细胞和心肌成纤维细胞的同时分离
施雨露1，李晓辕2，曹美娜3，于姝媛3，王 苹3
1吉林大学白求恩医学院病原免疫细胞遗传实验中心，吉林省长春市 130021 2吉林大学第一医院呼吸科，吉林省长春市 130021
3吉林大学第一医院耳鼻咽喉-头颈外科，吉林省长春市 130021
文章亮点：
心肌细胞原代培养普遍存在心肌细胞纯度不够、细胞生长状态不稳定和细胞老化等问题。实验采用低浓度胰蛋白酶冷消化结合胶原酶消化，提高了心肌细胞从组织中的释放度和细胞活性，2次差速贴壁，尽可能分离心肌成纤维细胞和心肌细胞；最后采用马血清替代牛血清的培养基培养心肌细胞，结果获得的心肌细胞量大，活性好且纯度高。其中胰蛋白酶低浓度冷消化和马血清替代培养基中的牛血清为本文首创。 关键词：
组织构建；心脏组织构建；心肌细胞；心肌成纤维细胞；胰蛋白酶；胶原酶；复合消化；细胞培养；马血清；牛血清；增殖；分化
摘要
背景：利用心肌组织中不同细胞的黏附特性差异，通过优化心肌细胞的培养条件，一次分离同时获得心肌和心肌成纤维细胞。
目的：探讨新生大鼠心肌和心肌成纤维细胞同时分离的有效方法。
方法：采用低浓度胰蛋白酶冷消化结合胶原酶复合消化，差速分离心肌和心肌成纤维细胞。通过使用不同种类的血清改良心肌细胞培养条件，免疫荧光鉴定心肌细胞和心肌成纤维细胞纯度。
结果与结论：心肌培养48 h 时Troponin T 阳性细胞率为89.3%。第2代的心肌成纤维细胞培养波形蛋白阳性细胞率为93.6%。含马血清的培养基组心肌细胞阳性率明显高于牛血清培养组(P < 0.05)。实验应用的新生大鼠心肌细胞分离培养方法，心肌细胞和心肌成纤维细胞纯度高、活性好，且能同时获得心肌细胞和心肌成纤维细胞。
Simultaneous isolation of myocardial cells and cardiac fibroblasts from neonatal rats
Shi Yu-lu 1, Li Xiao-yuan 2, Cao Mei-na 3, Yu Shu-yuan 3, Wang Ping 3
1 Experimental Center of Pathogenobiology-Immunology-Cell Biology and Genetics, Bethune Medical College, Jilin University, Changchun 130021, Jilin Province, China
2 Department of Respiratory Medicine, First Hospital, Jilin University, Changchun 130021, Jilin Province, China
3 Department of Otolaryngology and Head & Neck Surgery, First Hospital, Jilin University, Changchun 130021, Jilin Province, China
Abstract
BACKGROUND: Myocardial cells and cardiac fibroblasts are simultaneously isolated through optimizing the culture conditions of myocardial cells, by use of the variations of adhesion properties of myocardial cells.
OBJECTIVE: To explore the co-separation method for myocardial cells and cardiac fibroblasts in newborn rats.
ISSN 2095-4344 CN 21-1581/R CODEN: ZLKHAH
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Shi Yu-lu, T echnician-in-charge, Experimental Center of Pathogenobiology-Immunology-Cell Biology and Genetics, Bethune Medical College, Jilin University, Changchun 130021, Jilin Province, China shiyl@https://www.wendangku.net/doc/9f2841403.html,
Corresponding author: Wang Ping, M.D., Associate professor, Department of Otolaryngology and Head & Neck Surgery, First Hospital, Jilin University, Changchun 130021, Jilin Province, China wang_ping@https://www.wendangku.net/doc/9f2841403.html,
Received: 2012-10-21 Accepted: 2012-12-01
METHODS: Myocardial tissue in newborn rats was digested with low concentration trypsin at cold conditions and with collagenase II at 37 . The myocardial cells and cardiac fibroblasts were isolated with differential
℃centrifugation method, and myocardial cell culture conditions were improved using different kinds of serum. Immunofluorescence staining was used to evaluate the purity of myocardial cells and cardiac fibroblasts. RESULTS AND CONCLUSION: The myocardial Troponin T positive cell rate was 89.3% at culture 48 hours, and myocardial fibroblast vimentin positive cell rate was 93.6% at passage 2. The percentage of positive myocardial cells cultured with medium containing horse serum was obviously higher than that with bovine serum culture (P < 0.05). This isolation method of rat myocardial cells can gain myocardial cells and cardiac fibroblasts at the same time, with high purity and good activity.
Key Words: tissue construction; heart tissue construction; myocardial cells; cardiac fibroblasts; trypsin; collagenase; combined digestion; cell culture; horse serum; bovine serum; proliferation; differentiation
Shi YL, Li XY, Cao MN, Yu SY, Wang P. Simultaneous isolation of myocardial cells and cardiac fibroblasts from neonatal rats. Zhongguo Zuzhi Gongcheng Yanjiu. 2013;17(24): 4414-4420.
0 引言
心肌细胞体外培养能提供单一细胞的同源性集落，并且不受神经、体液因素影响，已成为研究心肌信号传导和药物筛选的基本方法之一。体外培养的心肌细胞中通常存在两大类：心肌细胞(myocardial cells)和心肌成纤维细胞(cardiac fibroblasts ，CF)，还有少量的血管内皮细胞等。此外因其特殊的组织结构，心肌细胞在分离时极易受伤，心肌成纤维在几代后也出现老化。因此，如何快速分离得到纯化的心肌细胞和心肌成纤维细胞是实验成功的关键。自Haracy 等[1]首次分离乳鼠的心肌细胞进行培养以来，国内、外许多学者对心肌细胞原代培养方法进行了研究和改良，旨在提高心肌细胞的产量和活力。
心肌细胞的培养方法已有很多报道，但均存在细胞存活率低、纯度不高等问题。常见的心肌细胞分离有2种，组织块分离和酶消化法，其中组织块分离法目前很少应用，多采用酶消化法[2-3]。常用的消化酶有胰蛋白酶、胶原酶以及Dispase 和透明质酸酶[4-8]。胰蛋白酶作用较强，可分解心肌组织间酪蛋白成分，有效解离心肌细胞，但对心肌细胞膜蛋白亦有较强的破坏作用，容易损伤心肌细胞。而胶原酶作用较缓和，能消化细胞间质中的胶原纤维以释放细胞，对细胞损伤较小，目前被广泛采用。由于源于心肌组织的原代培养为混合细胞培养，如何分离相对纯净的心肌细胞，在实验周期中抑制非心肌细胞生长，是保证实验成功的关键步骤。汪长华和陈克研等[9-11]在心肌培养液中加入10 μmol/L 的阿胞糖苷，抑制有丝分裂速度快的非心肌细胞DNA 合成，但阿胞糖苷对细胞有一定毒性。此外在心肌细胞分离时，利用心肌细胞贴壁较心肌成纤维细胞慢的特性，首次接种细胞采用差速贴壁的方法，分别培养也得到相对纯净的心肌细胞和心肌成纤维细胞[12-14]。
实验介绍一种采用低浓度胰蛋白酶冷消化结合胶原酶复合消化，通过改良心肌细胞培养条件，差速贴壁分离心肌和心肌成纤维细胞的原代培养方法，为研究心脏疾病提供理想的体外实验体系。
1 材料和方法
设计：动物实验，对比观察。
时间及地点：于2010年1月至2010年6月在吉林大学第一医院耳鼻咽喉头颈外科实验室完成。
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材料：
实验动物：选择生后三四天的健康Wistar 大鼠8-10
只，雌雄不拘。由吉林大学白求恩医学院实验动物中心提供，动物质量合格证号：SCXK-(吉)2007-0003，实验过程中对动物的处置符合动物伦理学标准。
新生大鼠心肌细胞和心肌成纤维细胞实验应用的主要试剂及仪器：
Main experimental reagents and instruments:
实验方法：
心肌细胞分离和培养：新生大鼠用体积分数70%乙醇
消毒，剪开胸骨，立即取出心脏置于含有肝素钠的冷D-Hank’s 溶液中，体视显微镜下去除残留的大血管和筋膜，缓冲液反复漂洗去除血液，用眼科剪剪成1.5- 2.0 mm 3的组织块，用Hank’s 液仔细漂洗。组织块转移至50 mL 离心管中，加入0.25 g/L 的胰酶-EDTA 消化液 10 mL ，心肌组织与消化液的比例约为1∶10，4 ℃缓慢摇动过夜。次日去除5 mL 胰酶消化液，置于37 ℃水浴 10 min ，立即加入5 mL 含体积分数10%马血清的DMEM 培养基终止胰酶反应，然后加入1 mL 胶原酶Ⅱ(5 g/L)， 1 mL DNA 酶Ⅰ，37 ℃孵育10 min 。孵育期间轻柔吹打几次，细胞悬液过滤，1 500 r/min 离心5 min ，重新用20 mL 含马血清的DMEM 培养基悬起细胞，分别接种于2个100 mm 培养皿中，37 ℃培养45 min 。将未贴壁的细胞转入另一培养皿中继续培养45 min ，将2次培养未贴壁的细胞移入离心管中，锥虫蓝染色，调整细胞浓度为5×108 L -1，接种于35 mm 培养皿中培养过夜，次日用无血清的预温的DMEM 漂洗1次，加入含体积分数10%马血清的DMEM 培养基1.5 mL ，同时以体积分数10%胎牛血清DMEM 培养基作为对照。二次差分的贴壁细胞加入含体积分数10%胎牛血清的培养基1.5 mL 培养。
免疫荧光染色：培养于培养皿中的原代心肌细胞和传
代培养的心肌成纤维细胞，弃去培养基，用PBS 洗涤2
次，加入40 g/L 的多聚甲醛溶液固定30 min 。PBS 洗涤3×5 min ，然后用0.1% Triton X-100处理15 min ，加入体积分数5%的山羊血清封闭1 h ，分别加入一抗(Troponin T ，1∶100和Vimentin ，1∶200)，4 ℃孵育过夜，次日用PBS 洗涤3×15 min ，加入Alexa Fluor 555标记的山羊抗小鼠IgG 的二抗(1∶400)，室温避光放置1 h ，PBS 洗涤3×15 min ，最后样品均再用1 mg/L 的Hoechest33342复染细胞核，室温温育5 min 。甘油封固后，用Fluview 1000 激光扫描共聚焦显微镜观察。
阴性对照实验中，用PBS 代替第一抗体来排除非特异性的二抗结合。共聚焦显微镜观察采用单通道扫描，检测波长分别为408 nm 和563 nm 。200倍镜下随机取10个视野计数阳性细胞及细胞总数。
心肌成纤维细胞增殖活性鉴定：不同传代的心肌成纤
维细胞以细胞浓度5×107 L -1接种于24孔培养板中， 24 h 后，每日同一时间用胰蛋白酶消化3孔细胞，血球计数板进行计数，连续进行4 d ，绘制细胞生长曲线，计算细胞群体倍增时间[15]。
主要观察指标：通过免疫荧光染色观察新生大鼠分离培养的心肌细胞和心肌成纤维细胞纯度和生物学特性。
统计学分析：使用SPSS 17.0软件进行统计学分析，所有数据来自5次独立的实验，以x _
±s 表示，统计学处理由通讯作者完成，采用单因素方差分析，q 检验，P < 0. 05
为差异有显著性意义。
2 结果
2.1 原代培养心肌细胞的形态特征 见图1。
心肌细胞接种 24 h 后，光镜下可见大部分贴壁细
试剂及仪器
来源 Ⅱ型胶原酶 胰蛋白酶、低糖 DMEM 培养基、
胎牛血清、马血清
HEPES DNA 酶Ⅰ
鼠抗Troponin T 抗体
鼠抗vimentin 抗体
CO 2培养箱(MCO175IF 型) Fluview 1000 激光扫描共聚焦显
微镜
Serva 公司 Invitrogen 公司
美国HYCLONE 公司 Sigma 公司 美国Newmark 公司 北京博奥森生物公司 日本 SANYO 公司 日本 OLYMPUS 公司
图1 原代大鼠心肌细胞培养24 h 光镜下形态(×400)
Figure 1 Morphology of primary cultured myocardial cells for
24 h under light microscope (×400)
注：可见大部分贴壁细胞和少量的悬浮细胞，可见零星
波动的心肌细胞。 阳性细胞率=阳性细胞数/细胞总数×100%
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胞和少量的悬浮细胞，可见零星波动的心肌细胞。用PBS 洗去未贴壁的细胞，换新鲜含体积分数10%马血清的DMEM 培养基，48 h 发现大部分细胞伸展呈多角形，多个细胞连接成小细胞簇，细胞折光性好，有波动现象，见图2。72 h 时，心肌细胞体积变大，细胞聚集成片，波动节律一致。
2.2 心肌成纤维细胞的形态特征 见图3，图4。
细胞差分得到的贴壁细胞培养24 h 后，细胞散在呈长梭形、椭圆形，折光性好，见图3。48 h 时细胞生长融合成单层细胞，见图4。0.25%的胰蛋白酶消化传代，传代后的心肌成纤维细胞增殖增快，计算细胞群体倍增时间，第3代心肌成纤维细胞为32.4 h 。
2.3 心肌细胞和心肌成纤维细胞的纯度鉴定 采用免疫荧光的方法，使用心肌特异标记蛋白Troponin T 鉴定心肌细胞，使用波形蛋白鉴定心肌成纤维细胞。Troponin T 阳性的心肌培养细胞，Troponin T 的阳性表达为绿色荧光，蓝色为Heochest 33342复染的细胞核，见图5。随机计数10个视野，心肌培养48 h 时Troponin T 阳性细胞率为89.3%。对第2代的心肌成纤维细胞进行波形蛋白荧光染色，波形蛋白阳性表达为绿色荧光，蓝色为复染的细胞核，计数显示成纤维细胞的阳性百分率为9
3.6%，见图6。
2.4 马血清对心肌培养中成纤维细胞增殖的影响 心
原代大鼠心肌细胞培养48 h 光镜下形态Morphology of primary cultured myocardial cells for 大部分细胞伸展呈多角形，多个细胞连接成小细胞簇，细胞折光性好，有波动现象。
原代培养24 h 的大鼠心肌成纤维细胞光镜下形态
(×200)
Morphology of primary cultured cardiac fibroblasts
for 24 h under light microscope (×200)
注：细胞散在呈长梭形、椭圆形，折光性好。原代培养48 h 的大鼠心肌成纤维细胞光镜下形态
(×200)
Morphology of primary cultured cardiac fibroblasts for
48 h under light microscope (×200)
注：细胞呈长梭形，生长融合成单层细胞。图5 幼鼠心肌细胞的免疫荧光鉴定(×400)
Figure 5 Identification of neonatal rat myocardial cells with
immunofluorescence staining (×400)
注：Tropnin T 标记的心肌细胞，绿色为阳性细胞(阳性率为89.3%)，定位于细胞浆，蓝色为Heochest 33342复染的细胞核。
图6 幼鼠心肌成纤维细胞的免疫荧光鉴定(×400)
Figure 6 Identification of neonatal rat cardiac fibroblasts with
immunofluorescence staining (×400)
注：Vimentin 标记的心肌成纤维细胞，波形蛋白阳性表
达为绿色荧光，蓝色为复染的细胞核，阳性率为93.6%。
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肌细胞培养接种时分别添加不同类型的血清，在培养的不同时间点计数Troponin T 的阳性细胞百分率，见图7。
心肌细胞培养24 h 时，两种血清培养的心肌细胞纯度没有明显差别，48 h 时出现成纤维细胞增多，导致心肌细胞阳性率下降，但马血清组的心肌细胞纯度仍高于牛血清组，72-96 h 持续培养，牛血清组成纤维细胞增殖高于马血清组，马血清组的心肌细胞阳性率明显高于牛血清培养组(P < 0.05)，差异有显著性意义。
3 讨论
文献报道，心肌组织中60%的细胞为心肌细胞，其他为心肌成纤维细胞、内皮细胞等[16]。心肌细胞增殖能力低，大多实验来源于心肌细胞的原代培养，因此原代培养的成功与否直接关系到实验的进程，而提高心肌细胞的产量和活力是心肌细胞培养成功的关键[17-19]。心肌细胞培养作为一种体外实验研究模型，可以更方便地从细胞和分子水平研究心血管疾病的发病机制，成为心血管疾病研究的一项主要手段和基本技术。如何使心肌细胞培养的方法更为简单并且使分离的心肌细胞达到理想的存活率和纯度，是体外培养心肌细胞模型的关键问题[20-21]。
由于成纤维细胞增殖迅速，培养3-5 d 后在数目上可显著超过心肌细胞，占有很大的培养面积，对心肌细
胞的生长及收缩功能有很大影响[22]，
而且心肌细胞是不可分化的终末细胞，很难增殖，且传代困难。如何快速、大量获得心肌细胞成了制约构建心肌纤维化模型的首要问题。许多学者根据心肌细胞和成纤维细胞在在培养
器皿表面贴壁生长的速度不同而进行分离。贴壁时间各有不同，通常以60-90 min 多用，此方法具有操作简便、用时短、对细胞影响小、分离纯度高等优点[23-25]。作者在此基础上采用2次差速分离的方法，尽量去除心肌细胞中的成纤维细胞。纯化后培养的心肌细胞较混合培养的细胞搏动时间长，开始搏动的时间提前易形成同步，且收缩力增强。
分离心肌细胞通常用的生物酶有胰蛋白酶、胶原酶，胰蛋白酶常用的浓度为0.05%-0.25%，37 ℃水浴磁力搅拌器搅拌。有文献报道，用于消化心肌细胞的胶原蛋白酶类型有Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅳ型，其中Ⅱ型多为0.1%-0.12%，可分次消化，也可过夜消化。也有用胰蛋白酶(0.05%)加胶原酶(0.1%)共同消化[26-28]。在这个实验中作者也采用胰酶-胶原酶复合消化的方法，首先采用低浓度的胰酶4 ℃消化过夜，到达松弛心肌组织的目的，第2天37 ℃消化10 min ，严格控制胰酶消化时间，减少胰酶对心肌细胞的损伤。同时在消化液中添加DNA 酶Ⅰ，用来消除损伤细胞释放出的DNA 导致的细胞凝聚，减少细胞间的粘连。
体外培养的心肌细胞可保持结构及功能上的某些特点，并具有自发性节律搏动，且心肌细胞的培养具有简便、定量、重复性好以及不受神经体液因素的影响等特点。尽管采用差速分离的方法分离心肌细胞和心肌成纤维细胞，仍然有少量的成纤维细胞混在心肌细胞中。作者在实验中采用马血清代替常规培养中的胎牛血清取得了良好的效果。对比2种不同血清培养差速分离后的心肌细胞，在24 h 时间点，心肌细胞的阳性百分率在马血清组与胎牛血清组没有明显差异；48 h 时间点马血清组心肌细胞高于胎牛血清组5%；培养三四天后，马血清组的成纤维细胞明显少于胎牛血清组，差异有显著性意义。可见胎牛血清更适合心肌成纤维细胞生长，而马血清对心肌细胞的生长和存活有利。文献报道低浓度的马血清能够有效刺激C2C12成肌细胞向成熟细胞分化，肌小管形成[23]，而胎牛血清不具有这种功能[29-30]。实验推测马血清组的心肌细胞多于胎牛血清组的可能性，一方面是胎牛血清刺激成纤维细胞生长的能力高于马血清；一方面也可能由于马血清中可能含有某种有利
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于启动肌前体细胞向成熟肌细胞分化的因子，具有刺激心肌前体细胞分化的作用，是否马血清能够抑制心肌成纤维细胞增殖有待于进一步研究
[31-32]
。
获得相对纯净的心肌原代细胞对体外实验非常重要。在分离培养新生大鼠心肌细胞过程中，酶法分离是比较常见的实验方法，与很多其他酶原结合可得到高存活率和高纯度的心肌细胞，这样细胞的搏动率高、持续时间久[33-35]。作者首先采用低浓度胰酶4 ℃过夜冷消化松弛心肌组织，再联合胶原酶消化，尽量避免心肌细胞因机械和胰酶消化导致的活性降低。2次差速分离心肌细胞和心肌成纤维细胞，培养阶段采用马血清替代胎牛血清，抑制成纤维细胞的快速增殖，得到的原代心肌细胞在培养的第4天仍能有80%的阳性细胞。但超过7 d 的心肌细胞仍会有大量的成纤维细胞增殖，且心肌持续跳动导致部分细胞失黏附，因此应用原代细胞进行实验最好选在2-5 d 。作者在实验中得到的心肌成纤维细胞，在经过增殖，传3代以后，波形蛋白免疫荧光染色鉴定，95%的细胞均为心肌成纤维细胞，可用于心肌纤维化等相关实验研究。
作者贡献：由通讯作者设计，第一、二、三和四作者参与
实施，通讯作者评估成文，并对文章负责。
利益冲突：课题未涉及任何厂家及相关雇主或其他经济组
织直接或间接的经济或利益的赞助。
伦理要求：实验实施获得吉林大学第一医院的伦理委员会
批准；实验过程中对动物的处置应符合2009年《Ethical issues in animal experimentation 》相关动物伦理学标准的条例。
本文创新性：由于源于心肌组织的原代培养为混合细胞培
养，如何分离相对纯净的心肌细胞，在实验周期中抑制非心肌细胞生长，是保证实验成功的关键步骤，实验在探求和改良乳鼠心肌培养的方法，通过改良培养基成分提高心肌细胞的纯度和细胞活性，为研究心肌细胞生理和病理提供理想的实验模型。
作者声明：文章为原创作品，数据准确，内容不涉及泄密，
无一稿两投，无抄袭，无内容剽窃，无作者署名争议，无与他人课题以及专利技术的争执，内容真实，文责自负。
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原代心肌细胞培养技巧【转】
原代培养心肌细胞作为一种主要的研究模型，被广泛应用于心血管研究之中.我们实验室经过长期尝试，摸索出了一些行之有效的方法，并积累了一些经验，现总结如下： 1新生大鼠鼠龄的选择新 生大鼠心肌细胞在出生后3 d内具有部分的增殖能力，成年大鼠心肌细胞则为终末分化细胞，不再具有分裂增殖能力.因此，大鼠出生时间越短，其心肌细胞分离后成活率越高，越容易贴壁生长.大量观测表明，选择1~3 d龄大鼠分离其心肌细胞进行原代培养较为理想.其中尤以半日龄大鼠心肌细胞培养效果最佳. 2消化酶的选择及使用 新生大鼠心肌细胞的分离可采用组织块法和消化法，前者因不易获得密度均一的细胞且难控制成纤维细胞的生长而较少采用.消化法中常使用的酶有3种：胰蛋白酶、胶原酶I或Ⅱ以及透明质酸酶.透明质酸酶多与胰蛋白酶或胶原酶联合应用.胰蛋白酶作用较强，容易造成心肌细胞损坏.胶原酶作用较缓和，能消化细胞间质中的胶原纤维以释放细胞，对细胞损伤小，且在新生大鼠心肌组织，以胶原I为主,故我们选用胶原酶I.文献报道胶原酶的工作浓度一般在0.6~1 g?L1,我们使用的为0.8 g?L1.胶原酶最好现用现配. 3消化程度的把握 新生大鼠心肌细胞对酶消化极为敏感.消化过度可使肌原纤维出现萎缩，细胞死亡率增加或丧失贴壁能力及搏动能力；消化不足，细胞聚集成团，无法分清细胞边界，难以形态学观测.消化过程中使用磁力搅拌器时应注意1)转速一般控制在60~80 r?min1左右.(2)每次消化的时间须结合消化酶浓度确定.(3)将粘附在搅拌子上的心肌组织吹散，使酶液充分接触组织.(4)适宜温度为35~37℃.(5)当组织由红转白呈半透明状态时，应停止消化. 4接种的细胞密度 心肌细胞接种密度不仅影响细胞间的相互接触，进而影响细胞对肥大刺激的反应，而且影响长期培养细胞的成活率.接种细胞的绝对数量应经精确计算.一般而言，应根据实验的观测目的决定单位面积上的细胞数量.例如，如作形态学观测,六孔板中每孔的接种细胞数量应控制在1×105~2×105个；若需收获心肌细胞作mRNA或蛋白表达水平的观测，则每孔的接种密度可增加到5×105~6×105个. 5细胞的分散度与接种的均匀性 分离出的心肌细胞，在溶液中Ca2+作用下较容易出现集聚现象.因此，在进行差速贴壁前后，均应反复多次地轻柔吹打使心肌细胞成单个分散状态.接种后，应小心使心肌细胞均匀地分布于培养板上,避免细胞向培养孔的中央集聚.此外，可将培养板放入孵箱后用滴管轻轻吹打各孔中央部位2~3次，但应格外注意避免污染. 6对成纤维细胞的抑制与血清种类的选择 成纤维细胞较心肌细胞更容易贴壁且具有分裂增殖能力，经差速贴壁后仍有少量成纤维细胞混杂于心肌细胞之中，若处理不当，很容易生长成优势细胞.溴脱氧尿苷(bromodeoxyuridine, BrdU)可干扰细胞的有丝分裂，故常规使用BrdU抑制成纤维细胞的生长.但是，如果使用胎牛血清培养细胞，由于胎牛血清所含的促细胞有丝分裂的因子较多，BrdU 很难完全抑制成纤维细胞的生长.改用小牛血清则可克服这种现象的出现，获得高达90％以上的心肌细胞. 7换液时间 进行心肌细胞形态学观测时，接种密度较低，贴壁的心肌细胞数量减少，为避免成活心肌细胞随换液而被丢弃，应在接种48 h后换液.这样不仅使贴壁的心肌细胞数量明显增加，而且BrdU作用时间较长，对成纤维细胞的抑制作用更确实.此外，去血清后可用ITS和0.1 g ?L1BSA对心肌细胞进行营养支持，对心肌细胞贴壁率与凋亡率均不产生明显影响. 8抗污染措施
大鼠心肌梗死模型图解
大鼠心肌梗死模型制作图解 庄瑜制作 南京市第一医院 南京医科大学附属南京第一医院南京市心血管病医院心胸外科 https://www.wendangku.net/doc/9f2841403.html,/
制作前准备 1．器械：动物呼吸机，开胸制作心梗模型，维持呼吸至关重要。虽然据说某些牛人可以不用呼吸机，但是我想这是经验积累的结果，开始时必然要用；况且需要看此说明的人应该没有牛到这个程度。当然，如果你经费异常充足，不在乎死亡成千上万的大鼠也可以。 显微器械，最主要的是针持，大鼠胸腔、心脏均很小，常规器械无法进入胸腔缝扎。其他手术器械以眼科器械为主。 2．动物：应选择成年健康大鼠，耐受性较好。最重要的是要充分利用每一只动物，包括死亡的大鼠。许多人都知道制作大鼠模型需要多练习，但是练习不是买一大批大鼠，不停地缝扎，然后不停地扔掉死的大鼠；当然，制作心梗模型死亡一些大鼠是很正常的事情。练习的前提是对大鼠解剖及操作过程的熟悉，如果可能的话，最好先找一份大鼠的解剖图谱，熟悉手术区域的解剖结构；同时研究实验流程，熟悉每一个实验步骤。大鼠死亡后，不要急着扔掉，利用它练习每一个你不熟悉的操作步骤，直到熟练为止。 3．实验者：实验者必须具有一种平和的、耐得住寂寞的心态，制作模型需要时间，尤其是早期，需要耐心、仔细的摸索；必须对每一个步骤进行认真地研究。最熟练的制作者做一只大鼠模型也需要30到40分钟的时间，加上准备及扫尾的时间，制作十只模型就需要一天的时间，如果你废寝忘食多用用功也可能做到15只左右，这样一天下来腰酸背痛是必然的，你能坚持多久？不熟练的话，一只就要两、三个小时；同时还要看着大鼠在你的手中死亡，这是很揪心的事情。因此，实验者必须具备良好的心态，急于求成、难耐寂寞者不适合做此实验。 本人系气管切开插管，缝扎LAD制作模型。亦有人经口插管，液氮冷冻制作模型；不在本人讨论范围之内，哪位有经验的话可以传上来，一起讨论。最后祝各位早日成功！！
大鼠原代心肌细胞提取方法
大鼠原代心肌细胞提取方法 原代心肌细胞培养是体外研究心血管疾病相关机制的主要手段和基本技术基础实验中，与细胞系相比，原代心肌细胞的形态及电生理方面更接近在体细胞，因此，培养原代心肌细胞的质量直接关系实验的进程及结果。 乳鼠原代心肌细胞分离须注意以下几点： 1. 鼠龄的选择：新生1-3d龄，最好半日龄。 新生大鼠心肌细胞在出生后3 d内具有部分的增殖能力，成年大鼠心肌细胞则为终末分化细胞，不再具有分裂增殖能力。因此，大鼠出生时间越短，其心肌细胞分离后成活率越高，越容易贴壁生长。建议选择1~3 d龄大鼠分离其心肌细胞进行原代培养。 2.消化酶的选择：胰蛋白酶和胶原酶混合使用（0.4%胶原酶:0.05%胰酶=2:1）。 常用的消化酶有2种：胰蛋白酶和胶原酶，胰蛋白酶作用较强，容易造成心肌细胞损坏，胶原酶作用较缓和，能消化细胞间质中的胶原纤维以释放细胞，对细胞损伤小。 3.消化程度的把握：组织由红转白呈半透明状态时，停止消化。 新生大鼠心肌细胞对消化酶极为敏感。消化不足，细胞聚集成团，无法得到单层细胞，不利于观察和后续实验；消化过度可使肌原纤维出现萎缩，细胞死亡率增加或丧失贴壁能力及搏动能力；消化的适宜温度为35~37℃。 4.抑制成纤维细胞生长：加入BrdU，更换小牛血清。 分离出来的心肌细胞会伴有较多成纤维细胞，成纤维细胞具有较强增殖能力会干预心肌细胞的贴壁和增殖，需要尽量去除成纤维细胞。成纤维细胞较心肌细胞更容易贴壁，可以通过差速贴壁去除大部分成纤维细胞，但仍有少量成纤维细胞混杂于心肌细胞之中。溴脱氧尿苷(bromodeoxyuridine, BrdU)可干扰细胞的有丝分裂，故常规使用BrdU抑制成纤维细胞的生长。由于胎牛血清所含的促细胞有丝分裂的因子较多，BrdU很难完全抑制成纤维细胞的生长.改用小牛血清则可克服这种现象的出现，获得高达90％以上的心肌细胞。 5.培养液pH值：pH范围在7.2~7.4之间。 操作过程： 手持大鼠乳鼠（出生24h内），75%乙醇消毒皮肤，剪开胸部皮肤，再消毒1次，更换手术器械，弯镊提取心脏，置于盛有PBS（1:50双抗）的大皿中； 将心脏表面附着的大血管剪去，剪去心房，放入5ml灭菌离心管中充分剪碎成肉泥状； 加3ml左右胶原酶和1.5ml 0.05%胰酶充分吹匀，37℃消化8 min，自然沉淀，弃上清，再加3ml左右胶原酶和1.5ml0.05%胰酶，充分吹匀，37℃消化10min； 取上清，3000 rpm 5min，铺中皿加含有10%胎牛血清的DMEM培养基（记1），剩余沉淀中加入3ml左右胶原酶和1.5ml0.5%胰酶，充分吹匀，37℃消化10min； 重复4的步骤4-5次，直至组织块消化完毕，记（2-5） 放培养箱2到3小时待成纤维细胞贴壁后轻轻吹打培养基，所有的中皿上清移入离心管离心3000 rpm 5min，弃上清，加含有10%小牛血清的DMEM培养基以及Brdu（10mM）（1:80），铺中皿培养。 48h换液后可得心肌细胞。观察心肌细胞形态及搏动状况。
血管紧张素Ⅱ在心肌纤维化形成中的作用
中国微循环2004年2月第8卷第1期?5? 血管紧张素Ⅱ在心肌纤维化形成中的作用 赵凌杰,商玮,蔡辉 中图分类号:R542.2+3文献标识码:A 文章编号:1007-8568(2004)01-0005-03 心脏是由心肌细胞和几种非心肌细胞(成纤维细胞、平滑肌细胞和内皮细胞)构成的,非心肌细胞约占心脏细胞总数的三分之二,其中90%以上是成纤维细胞,它是合成和分泌细胞外基质的主要细胞。虽然婴儿出生后心肌细胞立即丧失增殖能力,但非心肌细胞仍然增殖,甚至在成人心脏也如此[1]。心肌纤维化有多种分型,大多根据有无心肌细胞坏死和瘢痕出现,而分为修复性心肌纤维化和反应性心肌纤维化。在心肌纤维化的发生发展过程中,血管紧张素Ⅱ(An gⅡ)的作用是非常重要的。 1血管紧张素Ⅱ的作用特点 An gⅡ生理功能的发挥主要是通过AT1受体和G蛋白构成的耦联型受体介导的,除了与传统上介导信号传递的G蛋白相耦联外,最近研究还显示, AT1可增加其细胞内底物的酪氨酸残基磷酸化,包括信号转导子与激活转录子(si g nal transducers and ac2 tiva-tors of transcri p tion,ST AT)家族。An gⅡ还可直接通过其AT1受体诱导ST AT复合体蛋白顺式诱导因子(sis-inducin g factor,S LF)的形成,S LF可与脱氧核糖核酸(DNA)序列综合,存在于许多基因的增强子中,这提示An gⅡ介导的炎症过程与器官重构是通过JAK-ST AT途径实现的,而该途径在调节基因转录,心血管细胞生长与发育以及炎症过程中具有重要作用[2]。S ano等[3]发现自发性高血压大鼠心肌成纤维细胞胶原合成量是正常W isttar-K y oto大鼠的1.6倍,给予An gⅡ刺激后胶原合成增加的反应也明显强于W isttar-K y oto大鼠,提示高血压大鼠心肌成纤维细胞对An gⅡ的反应性增强。对心室舒张功能不全的心脏病患者的室壁进行活组织检测表明,病变心脏的AT1受体表达增强,且与心肌肥厚的程度呈正相关。以上事实说明AT1受体在心肌成纤维细胞上的表达具有可被诱导性[4]。 2血管紧张素Ⅱ对心脏成纤维细胞增殖的作用 血管紧张素Ⅱ具有生长因子样作用,是刺激心肌肥大的重要体液因素之一,并可刺激心脏成纤维细胞增殖。许松等[5]通过对钙调神经磷酸酶在血管紧张素Ⅱ刺激的心脏成纤维细胞增殖中作用的研究发现,An gⅡ可使心脏成纤维细胞Ca2+浓度及CaN 活性明显增高,An gⅡ可显著刺激心脏成纤维细胞DNA合成速率增加。应用CaN抑制剂CsA(0.1～10μm ol/L),该浓度不引起细胞明显毒性作用(LDH释放和降解排斥染料数的变化均无统计学意义),CsA 以浓度依赖的方式抑制An gⅡ刺激的DNA合成速率增加,这些结果提示CaN可能参与An gⅡ刺激的心脏成纤维细胞增殖的信号传递。 方淑贤等[6]通过采用体外培养的心肌成纤维细胞的方法对芦沙坦对心脏成纤维细胞胶原Ⅰ、Ⅲ型mRNA表达水平的影响的研究发现,在生长因子An g Ⅱ的刺激下,C oⅠmRNART-PCR产物比对照组增加10倍,C oⅠⅢmRNART-PCR产物比对照组增加4倍,提示An gⅡ可直接调控胶原Ⅰ、Ⅲ型基因mR2 NA的表达水平,且对C oⅠmRNA表达调控作用强于对C oⅢmRNA表达调控作用。芦沙坦可直接抑制生长因子An gⅡ对C oⅠ和C oⅢmRNA表达调控作用,表明AT1受体激活对成纤维细胞胶原基因的转录水平有一定调控作用。提示芦沙坦不仅可通过抑制心肌细胞的肥大,也可通过调控成纤维细胞胶原基因的转录水平来达到逆转心肌纤维化的目的。 G rohe等[7]发现An gⅡ可以促进心肌间质成纤维细胞早期反应基因(如c-fos)的表达,加速其增殖,促进纤维化相关癌基因(c-fos,c-j un,E g r-1,纤维连接蛋白基因)表达,并参与细胞表型的调控,纤维化相关癌基因表达增强将导致心肌间质纤维化与心脏表型的“胎心化”。 体外研究也显示,机械牵张可以诱导心肌细胞储存的An gⅡ释放并导致心肌细胞的肥大,表明An gⅡ在压力依赖性心肌肥厚发病中发挥关键性作用。在An gⅡ转基因大鼠(心脏高表达An gⅡ)模型中显示,尽管An gⅡ转基因大鼠无高血压发生,但因An gⅡ表达增强而大鼠最终发展为心肌肥厚,提示 作者单位:210002江苏南京,南京军区南京总医院中医科 第一作者简介:赵凌杰(1966-),女,蒙古族,博士。从事中西医 结合基础研究。 ?心血管专辑?
心肌细胞2
乳鼠心肌细胞原代培养综述 【摘要】 ：目的 乳鼠原代心肌细胞培养在心血管病防治研究领域应用广泛，但 是心肌细胞成活率、 搏动率， 纯化率过低仍是本技术有待解决的关键之处。 本文 探讨原代心肌细胞培养的条件和方法以及一些注意事项做一下总结。 【关键词】乳鼠 心肌细胞原代培养 1．新生大鼠鼠龄的选择 乳鼠心肌细胞随年龄的增长，其增殖分化能力亦有变化，如在新生3d内，具有部分增殖能力，而成年大鼠心肌细胞为终末分化细胞，不具备增殖能力，因此，我们在选择鼠龄时，尽量选择出生时间短的乳鼠，这样的心肌细胞成活率及贴壁率较高，所以选择新生1~3d均可，最好为半日龄的大鼠更为理想。 2．消化酶的选择使用分离组织常用的消化液有胰蛋白、胶原酶和透明质酸，如依地酸二钠(EDTA)，其作用是利于组织块分散为单个细胞，利于细胞的贴壁生长。消化液的浓度、消化能力、消化的时间、温度对组织离散效果影响较大，甚至会损伤细胞，导致培养细胞状态不佳，失去贴壁生长能力，增加心肌细胞死亡率。其中胰蛋白酶的消化力较强，常用浓度为0·05~0·50%，在37℃、PH8·0条件下作用最强，易造成心肌细胞损坏，因此，有学者认为“单纯应用胰蛋白酶消化对细胞的存活率有极大的负面影响”[1]，而TDTA作为一种化学螯合剂，价格低、毒性小，对细胞有一定的离散作用。所以，选用胰蛋白酶与EDTA联合应用，可降低细胞损害，具有更好的消化分离效果。另外，胶原酶作用较温和，通过水解细胞间胶原蛋白来实现离散组织的目的，对细胞的损伤较小，也是理想的细胞分离液，针对心肌细胞间含有不同胶原酶类型，可联合使用Ⅰ型胶原酶和
Ⅱ型胶原酶。且要知道的是在新生大鼠心肌组织，以胶原I为主，故我们选用胶原酶I，文献报道胶原酶的工作浓度一般在0。61 g·L-1，我们使用的为0。8 g·L-1。胶原酶最好现用现配。 3．污染防治 虽然污染本身是不可能完全避免的，但可以降低其发生率、减轻其产生的严重后果。 因此，我们在细胞培养过程中，要坚持无菌操作的原则，如做好实验室、超净台、实验器械及实验用液的消毒灭菌工作，个人要身着消毒衣帽，佩戴口罩及无菌手套， 操作时，酒精灯火焰烧灼消毒器械，避免培养用液长时间暴露在空气环境，禁止吸管接触培养液瓶口等。防止微生物污染常用的方法是在培养液中加入抗生素，由于抗生素的种类不同，其抗生范围也不尽相同，但多数针对细菌感染为主，常用青霉素和链霉素联合应用。需要指出的是，抗生素的抗生范围有限，且污染发生具有隐匿性，出现后往往后果严重，所以抗生素仍不能替代无菌操作，而且过度的强调抗生素的作用，会使实验者淡化甚至忽视无菌操作，滥用也会导致产生耐药菌，因此，只有无菌操作才是防止细胞污染的最好手段 除了以上说的无菌操作还应特别注意以下几点：(1)获取心脏时避免剪破消化道，比较稳妥的办法是在剑突上一肋处入剪，这样做不涉及腹腔，也就减少了污染机会。(2)如条件允许，应避免乳鼠心肌细胞与其他细胞在同一孵箱内共同培养，以防止发生交叉污染。(3)对于培养心肌细胞的观察、照相每次时间不可过长，否则既会导致培养液pH改变，又能增加污染机率。 4．心肌细胞纯化 在心肌细胞培养中，成纤维细胞具有分裂增殖能力， 且生长迅速， 比心肌细胞更早贴壁，如不加以控制，常可生长为优势细胞。细胞纯化方法有很多因此，目前，常用化学试剂抑制法和差速贴壁分离法来抑制其生长，而化学试剂势必对培养细胞生长环境有一定影响，因此，依据心肌细胞与成纤维细胞贴壁时间不同的原理做差速分离， 成了广泛采用的纯化方法，其优点是对目的细胞影响小，经比较，结果显示差速贴壁在60min、90min时最为理想 方法简便，纯化率较高，可达到95%以上。经差速贴壁后仍有少量成纤维细胞混杂于心肌细胞之中，若处理不当，很容易生长成优势细胞。因此再加上化学试剂抑制，加入分裂抑制剂(如丝裂霉素c) ，有时在培养早期如入溴脱氧脲苷，或加入不利非心肌细胞生长的成分(如谷氨酰胺)。如溴脱氧尿苷(bromodeoxyuridine， BrdU)可干扰细胞的有丝分裂，故常
乳鼠心肌细胞原代培养综述
乳鼠心肌细胞原代培养综述 【摘要】：目的乳鼠原代心肌细胞培养在心血管病防治研究领域应用广泛，但是心肌细胞成活率、搏动率，纯化率过低仍是本技术有待解决的关键之处。本文探讨原代心肌细胞培养的条件和方法以及一些注意事项做一下总结。 【关键词】乳鼠心肌细胞原代培养 1．新生大鼠鼠龄的选择 乳鼠心肌细胞随年龄的增长，其增殖分化能力亦有变化，如在新生3d内，具有部分增殖能力，而成年大鼠心肌细胞为终末分化细胞，不具备增殖能力，因此，我们在选择鼠龄时，尽量选择出生时间短的乳鼠，这样的心肌细胞成活率及贴壁率较高，所以选择新生1~3d均可，最好为半日龄的大鼠更为理想。 2．消化酶的选择使用 分离组织常用的消化液有胰蛋白、胶原酶和透明质酸，如依地酸二钠(EDTA)，其作用是利于组织块分散为单个细胞，利于细胞的贴壁生长。消化液的浓度、消化能力、消化的时间、温度对组织离散效果影响较大，甚至会损伤细胞，导致培养细胞状态不佳，失去贴壁生长能力，增加心肌细胞死亡率。其中胰蛋白酶的消化力较强，常用浓度为0·05~0·50%，在37℃、PH8·0条件下作用最强，易造成心肌细胞损坏，因此，有学者认为“单纯应用胰蛋白酶消化对细胞的存活率有极大的负面影响”[1]，而TDTA作为一种化学螯合剂，价格低、毒性小，对细胞有一定的离散作用。所以，选用胰蛋白酶与EDTA联合应用，可降低细胞损害，具有更好的消化分离效果。另外，胶原酶作用较温和，通过水解细胞间胶原蛋白来实现离散组织的目的，对细胞的损伤较小，也是理想的细胞分离液，针对心肌细胞间含有不同胶原酶类型，可联合使用Ⅰ型胶原酶和Ⅱ型胶原酶。且要知道的是在新生大鼠心肌组织，以胶原I为主，故我们选用胶原酶I，文献报道胶原酶的工作浓度一般在0。61 g·L-1，我们使用的为0。8 g·L-1。胶原酶最好现用现配。 3．污染防治 虽然污染本身是不可能完全避免的，但可以降低其发生率、减轻其产生的严重后果。因此，我们在细胞培养过程中，要坚持无菌操作的原则，如做好实验室、超净台、实验器械及实验用液的消毒灭菌工作，个人要身着消毒衣帽，佩戴口罩及无菌手套，操作时，酒精灯火焰烧灼消毒器械，避免培养用液长时间暴露在空气环境，禁止吸管接触培养液瓶口等。防止微生物污染常用的方法是在培养液中加入抗生素，由于抗生素的种类不同，其抗生范围也不尽相同，但多数针对细菌感染为主，常用青霉素和链霉素联合应用。需要指出的是，抗生素的抗生范围有限，且污染发生具有隐匿性，出现后往往后果严重，所以抗生素仍不能替代无菌操作，而且过度的强调抗生素的作用，会使实验者淡化甚至忽视无菌操作，滥用也会导致产生耐药菌，因此，只有无菌操作才是防止细胞污染的最好手段。除了以上说的无菌操作还应特别注意以下几点：(1)获取心脏时避免剪破消化道，比较稳妥的办法是在剑突上一肋处入剪，这样做不涉及腹腔，也就减少了污染机会。 (2)如条件允许，应避免乳鼠心肌细胞与其他细胞在同一孵箱内共同培养，以防止发生交叉污染。(3)对于培养心肌细胞的观察、照相每次时间不可过长，否则
原代心肌细胞培养方法探讨
原代心肌细胞培养方法探讨1 邵伟（山东省千佛山医院山东济南250014） 周苏宁邵建华（山东大学医学院山东省立医院山东济南250021） 摘要探讨培养Wister新生大鼠心肌细胞的可靠方法。采用心肌组织块差别消化结合化学纯化的培养方法，通过倒置显微镜、HE染色、透射电镜、台盼篮、免疫细胞化学，鉴定心肌细胞生长情况及纯度。结果细胞生长迅速、自行搏动，细胞形态完整，细胞内肌丝、线粒体清晰；细胞成活率达94.6％；肌动蛋白（HHF35）经S-P法胞浆呈现棕褐色阳性表达，纯度达96.4％。表明该方法培养的心肌细胞生长迅速、活性好、纯度高。 关键词心肌细胞；细胞培养；大鼠 Explore a method of neonatal rat myocardial cells in culture ZHOU Suning, SHAO Jianhua. Medical college of Shandong university, the people’s hospital of Shandong province, Jinan 250021, China Abstract To explore a reliable method of neonatal rat myocardial cells in culture. The plots of myocardial tissue from neonatal Wister rat were cultured and purified with the method of differential enzyme and 5-Bromodeoxyuridine-treatment. Microscope, transmission electron microscope, HE stains, Trypan blue stains, immunohistochemical test were determined to identification the cell. The results of myocardial cells grow rapidity, automaticity, shape intact, the cell of filament and mitochondria clearly. The cell viability was up to 94.6% by Trypan blue stains. The cell purity was up to 96.4% by Actin （HHF35）of Streptavidin peroxidase conjunction method. This method of myocardial cells in culture was grown up rapidity, lively well, high purity. Key words Myocardial Cells; Culture; Rat 随着心脏病发病率逐年升高，有关心肌疾病的研究越来越受到重视，快速、理想的心肌细胞培养是深入研究的前提，为此我们进行了原代心肌细胞培养方法的探讨，并对其进行了一系列实验研究，现报道如下。 1材料与方法 1.1 心肌细胞的培养取24h内Wister大鼠，在其心脏跳动时将心脏取下，小心剪取心室组织，用冰PBS液清洗干净后，将组织反复剪成0.5～1mm3的小块，加2～3滴细胞培养液，用吸管轻轻吹打后分次吸取组织块悬液，将其均匀排在75ml培养瓶底壁上，轻轻翻转培养瓶，加入含150ml/L胎牛血清、0.1mmol/L 5-溴脱氧核苷(5-Bromodeoxyuridine；Brdu)的高糖DMEM 3ml培养液，做好标记置于37℃恒温培养箱中30～40min后，待组织块略干能贴于瓶壁上，再缓慢、轻轻地将培养瓶翻转，使培养液浸泡组织块，继续静止培养。每天小心取出培养瓶置于相差显微镜下进行观察，2h后就可见组织块周边有细胞伸出，1天后周围爬满细胞，3～4天后多数连接成片，可进行传代，用吸管轻吹组织块使其脱落移出，加入0.1％胰蛋白酶1ml，放置倒置显微镜下观察，约3～5min后部分细胞呈圆形，在瓶上做好标记，弃去胰 1山东省自然科学基金资助项目（No.Q99C03）
常见大鼠心肌梗塞模型建立方法对比
常见大鼠心肌梗塞模型建立方法对比 心肌梗塞是危害人类健康的主要疾病之一，主要是由于某支冠状动脉持续缺血，其所支配的心肌发生不可逆转坏死而形成的病理过程。90%以上的心肌梗塞是由于冠状动脉粥样硬化病变基础上血栓形成而引起的，较少见于冠状动脉痉挛，少数由栓塞、炎症、畸形等造成管腔狭窄闭塞，使心肌严重而持久缺血达1小时以上即可发生心肌坏死。心肌梗塞的发生常有一些诱因，包括过劳、情绪激动、大出血、休克、脱水、外科手术或严重心律失常等。美国每年约有150万人发生心肌梗塞。而在中国，近年来心肌梗塞发生率呈明显上升趋势，每年新发至少50万名患者，现存至少200万名患者。 为了更好地筛选有效治疗心肌梗塞的药物并研究心肌梗塞的发病机理，实验人员常以大鼠、兔和实验用小型猪来建立标准化的心肌梗塞模型。相对于其他动物，大鼠有许多优势： 1.大鼠的品系纯正，组内差异较少； 2.大鼠饲养成本低，造模前后管理较容易； 3.大鼠的冠脉系统侧支循环比较少，结扎后易出现一个比较固定的缺血区，能很大程度上提高造模的成功率； 4.大鼠心肌梗塞模型手术较小，单人就能操作。 下面我们将就较常见的几种大鼠心梗造模方法来进行一一详细介绍。 a.传统冠状动脉结扎法 冠状动脉结扎是最常选用的大鼠心肌梗塞造模方法，其具体操作步骤为：将大鼠用氯氨酮麻醉后接上小动物呼吸机，经左侧第4肋间剪开皮肤，钝性分离肌肉组织，打开胸腔并剪开心包膜，挤压出心脏，在左心耳与肺动脉圆锥之间穿线，结扎左冠状动脉前降支（于分支的起点处约1～2mm），用Ⅱ导生理记录仪记录心电
图，心电图ST段弓背抬高示心肌梗塞造模成功。然后迅速将心脏放回胸腔，随即缝合胸腔及皮肤。假手术组（阴性对照组）除不结扎冠状动脉外，其余操作与手术动物相同，术后给予庆大霉素局部处理。 b.异丙肾上腺素注射法 除冠状动脉结扎法之外，药物注射法也常用于大鼠的心肌梗塞模型的建立。将大鼠用1%的戊巴比妥钠20～25mg/kg体重给予大鼠腹腔注射麻醉，直接按5mg/kg 体重，皮下注射4%异丙基肾上腺素（ISO），或直接将药物注入腹腔均可造模，每天注射1次，连续注射2-8天，可造成心梗、心衰、冠状动脉痉挛。一般在注射后4-8周发病。 c.反复冷冻法 沿大鼠胸骨左缘前外侧第4肋间进入胸腔打开，充分暴露心脏，用浸过液氮的直径6mm铜棒充分接触左室游离壁，持续时间5s/次，随即闭合胸腔，待自主呼吸恢复正常后，按分组情况再次原位反复共3、5次或8次进行心肌冷冻损伤。 这三种大鼠的心肌梗塞模型的建立方法各有优缺点，通过对这三种方法所建立疾病类型、手术实验技术要求、实验室仪器要求、术后死亡率及造模稳定性等方面的对比，我们对比总结了这三种造模方法(如表1所示)。 表1.三种心肌梗塞造模方法对比 模型类型造模类型实验技能要求仪器要求死亡率造模稳定性 冠状动脉前降支结扎法急性心梗高需要小动物 呼吸机 较高高 冷冻法急性心梗较高需要小动物 呼吸机 较高低 药物注射法慢性心梗低无要求低较高从上表可见，冠状动脉前降支结扎法与冷冻法类似，均会造成大鼠的急性心肌
成年大鼠心肌细胞分离方法
成年大鼠心肌细胞分离方法 【摘要】目的: 探讨三种分离成年大鼠心肌细胞的方法。方法: 分别应用酶消化法（0. 1 %的胰蛋白酶和0.1%胶原酶依次消化）、程序冷冻后机械分离法（4℃30min，-20℃30min，-80℃30min，-196℃冻存）、酒精和多聚甲醛固定后机械分离法分离心肌组织获取单个心肌细胞悬液。光镜观察, 结合形态学和台盼蓝染色评价心肌细胞。结果: 用三种方法新分离的活性心肌细胞比率约70 %～80 % 、杆状、横纹清晰。结论: 三种方法均可以对成年大鼠心肌细胞进行良好的分离。 【关键词】大鼠; 心肌细胞; 细胞分离 【ABSTRACT】 Objective: To study the methods of isolating adult rat ventricular cardiomyocytes. Methods: The method of enzyme digestion(0.1% trypsin and 0.1% collagenase by turns) or mechanical method: mechanical isolation after procedure cryoapplication(4℃30min，-20℃30min，-80℃30min，freeze and keep under-196℃) or mechanical isolation after alcohol and paraform fixation was used to isolate cardiac muscular tissues and obtain single cardiomyocyte suspension. The cardiomyocytes were morphologically observed with optical microscope and evaluated through trypan blue dying. Results: Viability of freshly isolated adult rat ventricular cardiomyocytes, which were rod shaped with clear cross striations,was 70%～80%. Conclusion: Adult rat ventricular cardiomyocytes can be
原代新生大鼠心肌细胞的分离与培养
原代新生大鼠心肌细胞的分离与培养 1.动物与仪器 1.1实验动物：选择出生第2 d的SD乳鼠,雌雄不拘。 1.2主要仪器与试剂:二氧化碳培养箱，Olympus倒置显微镜，超净工作台，低速自动平衡离心机,恒温磁力搅拌器；DMEM 培养基、胎牛血清、胰蛋白酶、D-Hank′s 液、溴脱氧尿核苷、小鼠抗大鼠Sarcomerie actin 单抗；山羊抗小鼠IgG。 2.方法 2.1心肌细胞的分离：取第2 d的SD乳鼠，无菌条件下开胸取心尖部，用预冷的D-Hank′s 液洗涤3遍，将心脏剪成约1mm3大小；用0.0625％的胰酶在37℃恒温磁力搅拌器中消化心肌组织，消化过程中采用分次消化时间(5min×5次,6min×5次,7min×5次,8min×5次)，第一次消化后自然沉淀并弃上清，以后自然沉淀后取上清；每次分离的上清液加等量含10％胎牛血清的DMEM培养液轻轻吹打制成细胞悬液，1 000 r/min离心10 min，重复3次。 2.2心肌细胞的培养:细胞悬液放CO2培养箱培养90min后，采用差速贴壁分离技术,吸收培养瓶中的细胞悬液，调整细胞浓度为5.0×105细胞/mL，将单细胞悬液接种于培养板中，前3 d滴入Brdu使其终浓度为0.1mmol/L，并继续培养；24h后换液,以后隔日换液。 2.3心肌细胞搏动率的观察:在倒置显微镜下观察第1 d至第7 d心肌细胞的生长状态、形态变化，并摄像记录自发搏动频率。随机计数培养至第4 d的心肌细胞的搏动率。细胞搏动率(％)=搏动细胞数／细胞总数×100％。 2.4心肌细胞存活率的测定:取相同量的0.4％台盼蓝液与细胞悬液混匀后再取适量混合液滴于细胞计数板上，随机取10个高倍（20×）视野计数4个大格中的细胞总数及未染成蓝色的活细胞数，计数10次，取平均值。细胞存活率(％)=活细胞数／细胞总数×100％. 2.5心肌细胞纯度的鉴定:取培养72 h后心肌细胞进行纯度鉴定，用横纹肌肌动蛋白(a actin)单克隆抗体作为一抗，用SABC法进行免疫细胞化学染色，用磷酸盐缓冲液（PBS）作为一抗的阴性对照。随机取10个高倍（20×）视野计数阳性细胞及细胞总数。阳性细胞率=阳性细胞数/细胞总数×100％。
心肌细胞培养
新生大鼠心肌细胞培养技巧 原代培养心肌细胞作为一种主要的研究模型，被广泛应用于心血管研究之中 我们实验室经过长期尝试，摸索出了一些行之有效的方法，并积累了一些经验，现总结如下： 1新生大鼠鼠龄的选择新 生大鼠心肌细胞在出生后3d内具有部分的增殖能力，成年大鼠心肌细胞则为终末分化细胞，不再具有分裂增殖能力因此，大鼠出生时间越短，其心肌细胞分离后成活率越高，越容易贴壁生长大量观测表明，选择1~3d龄大鼠分离其心肌细胞进行原代培养较为理想其中尤以半日龄大鼠心肌细胞培养效果最佳 2消化酶的选择及使用新生大鼠心肌细胞的分离可采用组织块法和消化法，前者因不易获得密度均一的细胞且难控制成纤维细胞的生长而较少采用 . 消化法中常使用的酶有3种：胰蛋白酶、胶原酶I或Ⅱ以及透明质酸酶 透明质酸酶多与胰蛋白酶或胶原酶联合应用胰蛋白酶作用较强，容易造成心肌细胞损坏 .胶原酶作用较缓和，能消化细胞间质中的胶原纤维以释放细胞，对细胞损伤小，且在新生大鼠心肌组织，以胶原I为主,故我们选用胶原酶 I.文献报道胶原酶的工作浓度一般在0.6~1g?L1,我们使用的为0.8gL1.胶原酶最好现用现配. 3消化程度的把握 新生大鼠心肌细胞对酶消化极为敏感 .消化过度可使肌原纤维出现萎缩，细胞死亡率增加或丧失贴壁能力及搏动能力；消化不足，细胞聚集成团，无法分清细胞边界，难以形态学观测 .消化过程中使用磁力搅拌器时应注意 :(1)转速一般控制在60~80rmin1左右 .(2)每次消化的时间须结合消化酶浓度确定.(3)将粘附在搅拌子上的心肌组织吹散，使酶液充分接触组织 .(4)适宜温度为35~37℃
.(5)当组织由红转白呈半透明状态时，应停止消化. 4接种的细胞密度 心肌细胞接种密度不仅影响细胞间的相互接触，进而影响细胞对肥大刺激的反应，而且影响长期培养细胞的成活率接种细胞的绝对数量应经精确计算 . 一般而言，应根据实验的观测目的决定单位面积上的细胞数量.例如，如作形态学观测,六孔板中每孔的接种细胞数量应控制在1×105~2×105个；若需收获心肌细胞作mRNA或蛋白表达水平的观测，则每孔的接种密度可增加到5×105~6×105个. 5细胞的分散度与接种的均匀性分离出的心肌细胞，在溶液中Ca2+作用下较容易出现集聚现象. 因此，在进行差速贴壁前后，均应反复多次地轻柔吹打使心肌细胞成单个分散状.接种后，应小心使心肌细胞均匀地分布于培养板上,避免细胞向培养孔的中央集聚.此外，可将培养板放入孵箱后用滴管轻轻吹打各孔中央部位2~3次，但应格外注意避免污染 6对成纤维细胞的抑制与血清种类的选择成纤维细胞较心肌细胞更容易贴壁且具有分裂增殖能力，经差速贴壁后仍有少量成纤维细胞混杂于心肌细胞之中，若处理不当，很容易生长成优势细胞 .溴脱氧尿苷(bromodeoxyuridine,BrdU)可干扰细胞的有丝分裂，故常规使用BrdU抑制成纤维细胞的生长 .但是，如果使用胎牛血清培养细胞，由于胎牛血清所含的促细胞有丝分裂的因子较多，BrdU很难完全抑制成纤维细胞的生长改用小牛血清则可克服这种现象的出现，获得高达90％上的心肌细胞 . 7 换液时间进行心肌细胞形态学观测时，接种密度较低，贴壁的心肌细胞数量减少，为避免成活心肌细胞随换液而被丢弃，应在接种48h后换液 .这样不仅使贴壁的心肌细胞数量明显增加，而且BrdU作用时间较长，对成纤维细胞的抑制作用更确实 此外，去血清后可用ITS和0.1gL1BSA对心肌细胞进行营养支持，对心肌细胞贴壁率与凋亡率均不产生明显影响 .
心肌细胞分离方法
成体SD大鼠心肌细胞分离实验程序溶液配方：
4. 酶液：(NaOH 调节pH 7.35) 4.1 [李超彦.成年SD大鼠心肌细胞分离；2007] 100mL酶液A：胶原酶Ⅰ+胰蛋白酶，100ml无钙台式液+40mg collagenaseⅠ+6mg 胰蛋白酶 45mL酶液B：45ml无钙台式液+18mg collagenaseⅠ 4.2 [王振国.四医大硕士论文。2005] 30mL酶液：30ml无钙台式液+18mg 胶原酶Ⅰ+21mg BSA 5. 复钙液(NaOH 调节pH 7.35) 5.1 20mL复钙液A: 20mL无钙台式液+10mgCaCl2+20mg BSA。 20mL复钙液B: 20mL无钙台式液+20mgCaCl2+20mg BSA。 20mL复钙液C: 20 mL台式液+20mg BSA。 5.2 100mL复钙液A: 100mL无钙台式液+1.1mgCaCl2, 100mg BSA。 100mL复钙液B: 100mL无钙台式液+5.5mgCaCl2，100mg BSA。 50mL复钙液C: 50 mL台式液+50mg BSA。 5.3 [李超彦.成年SD大鼠心肌细胞分离；2007] 复钙液A: 取无钙台式液加入CaCl2至0.1mmol/L,BSA至1 mg/ mL 复钙液B : 取无钙台式液加入CaCl2 至0.5mmol/L，BSA至1 mg/mL 复钙液C: 取台式液加入BSA 至1 mg/ mL 。 6.心肌细胞分离 其步骤简述如下： 1.3%戊巴比妥钠腹腔注射麻醉大鼠（30mg/kg体重） 2.迅速开胸取出心脏并置于冰浴下的含氧台式液中，使心脏剧烈收缩排出心腔内 残留的血液，然后迅速将心脏固定于Langendorff灌流系统上。 3.经主动脉灌流（37℃）含氧无钙台式液 4.心脏停跳后，换以含胶原酶Ⅰ（0.6g/L）和牛血清蛋白（BSA,0.7g/L）的无钙 台式液灌流约10min 5.心脏变松软，灌流液流出速度明显加快后，再换以无钙台式液灌流冲洗残留酶 液约2min。 6.去除新房及主动脉，并将心室组织置于含2%BSA的含氧KB（37℃）液中。 7.将心室组织剪碎，以粗头吸管轻轻反复吹打并经200目筛网过滤细胞悬液。 8.室温静置10min沉降分离心室肌细胞（一说100×离心5min），保留沉淀并换入 新鲜含2%BSA的KB液。 9.静置40min后逐步复钙至终浓度1.8×10-3mol/L（一说1.25×10-3mol/L）,得到钙 耐受心室肌细胞，保存于含1.8×10-3mol/L CaCl2的台式液中备用。 另一说： 8. 250目尼龙网过滤，静置10min，弃上清液，加入复钙液A 5-7mL，静置复钙15min( 使心肌细胞自然沉降) ，弃上清液后加入复钙液B 5mL 静置复钙15min，弃上清加入复钙液C，静置15min备用。 9. 暗室中负载Fura-2 AM Ca2+ 荧光探针染色，500μL台式液加1μL DMSO（二甲基亚砜）溶解的Fura-2 AM Ca2+ 荧光探针。15min后缓慢颠倒混匀，15min之后上
原代心肌细胞培养技巧【转】
作者：王涛，余志斌，谢满江，车红磊 【关键词】细胞培养 【关键词】细胞培养；心肌细胞；大鼠 引言原代培养心肌细胞作为一种主要的研究模型，被广泛应用于心血管研究之中。我们实验室经过长期尝试，摸索出了一些行之有效的方法，并积累了一些经验，现总结如下： 1. 新生大鼠鼠龄的选择 新生大鼠心肌细胞在出生后3 d内具有部分的增殖能力，成年大鼠心肌细胞则为终末分化细胞，不再具有分裂增殖能力。因此，大鼠出生时间越短，其心肌细胞分离后成活率越高，越容易贴壁生长。大量观测表明，选择1~3 d龄大鼠分离其心肌细胞进行原代培养较为理想。其中，尤以半日龄大鼠心肌细胞培养效果最佳。 2. 消化酶的选择及使用 新生大鼠心肌细胞的分离可采用组织块法和消化法，前者因不易获得密度均一的细胞且难控制成纤维细胞的生长而较少采用。消化法中常使用的酶有3种：胰蛋白酶、胶原酶I或Ⅱ以及透明质酸酶。透明质酸酶多与胰蛋白酶或胶原酶联合应用。胰蛋白酶作用较强，容易造成心肌细胞损坏。胶原酶作用较缓和，能消化细胞间质中的胶原纤维以释放细胞，对细胞损伤小，且在新生大鼠心肌组织，以胶原I为主,故我们选用胶原酶I。文献报道胶原酶的工作浓度一般在0.6~1 g ?L，我们使用的为0.8 g?L。胶原酶最好现用现配。 3. 消化程度的把握 新生大鼠心肌细胞对酶消化极为敏感。消化过度可使肌原纤维出现萎缩，细胞死亡率增加或丧失贴壁能力及搏动能力；消化不足，细胞聚集成团，无法分清细胞边界，难以形态学观测。消化过程中使用磁力搅拌器时应注意：(1)转速一般控制在60~80 r?min左右。(2)每次消化的时间须结合消化酶浓度确定。(3)将粘附在搅拌子上的心肌组织吹散，使酶液充分接触组织。(4)适宜温度为35~37℃。 (5)当组织由红转白呈半透明状态时，应停止消化。 4. 接种的细胞密度 心肌细胞接种密度不仅影响细胞间的相互接触，进而影响细胞对肥大刺激的反应，而且影响长期培养细胞的成活率。接种细胞的绝对数量应经精确计算。一般而言，应根据实验的观测目的决定单位面积上的细胞数量。例如，如作形态学观测，六孔板中每孔的接种细胞数量应控制在1×105~2×105个；若需收获心肌细胞作mRNA或蛋白表达水平的观测，则每孔的接种密度可增加到5×105~6×105个。
大鼠心肌细胞原代培养
实验二大鼠CM的体外分离、培养及鉴定 1、材料与方法 1.1 材料 1.1.1实验动物新生3天清洁级Wistar大鼠乳鼠（中国医学科学院放射医学研究所实验动物中心，动物许可证号：scxk2005-0001）。 1.1.2主要仪器与试剂 5％CO 2恒温培养箱（model TC2323 CO 2 incubator）；倒 置相差显微镜（XD-101 98010）；PH计（mettler toledo320-s）；立式自动电热压力蒸汽灭菌器（LDZX-40BI），上海申安医疗器械厂；SW-CJ-2FD型单人双面净化工作台；微量移液枪（法国Gilson）；血球记数板（上海市沪江医疗器材经营部）；HH-6数显恒温水浴锅；离心机（LDZ5-2）；75cm2培养瓶、50ml离心管（美国corning公司）；无菌手术器械；磁力搅拌器；电子天平板（BS1101S 德国）；一次性滤器（22μm, GILSON）；DMEM/F12培养基 (美国GIBCO)；特级胎牛血清（FBS， Hyclone）；青、链霉素（Hyclone）；D-Hank’s液（NaCl、KCl、Na2HPO4、KH2PO4、NaOH、NaHCO3，苯酚红,南京化学试剂厂）；心肌肌钙蛋白T(Santa cruz) ;FITC连接的兔抗山羊IgG(Santa cruz);Ⅱ型胶原酶、胰蛋白酶(Sigma)；Triton-X-100(AMRESCO);BrdU(solarbio)。 1.2方法 于无菌操作下开胸取出心脏，仔细去除心脏相连大血管和心房组织（留心尖部），于4℃的D-Hank’S液中漂洗3～4次，以去除残存血液，眼科剪将心尖部组织剪成1 mm3碎块后，加入4 ml的0.0625%胰蛋白酶液，于37℃恒温水浴箱中消化3 min，然后弃上清。于剩余沉淀中加入混合消化液5 ml（0.0625％胰蛋白酶+0.1％Ⅱ型胶原酶），置37℃水浴消化8～10 min，其间振荡2～3次，静置后将上清液移入离心管中，加含10％胎牛血清预冷的DMEM/F12培养液终止消化。 随后用上述方法反复消化7～8次至组织块基本消化完毕。收集各次上清液并终止消化后，200目的尼龙网筛过滤去除残留组织块，以1000 r/min速度离心8 min，将所得的细胞与培养液混悬后，采用差速贴壁分离法去除心肌成纤维细胞每次2 h，将未贴壁的心肌细胞悬液吸出，调整细胞密度接种于培养板中。培养前3 d加入0.1 mmol/LBrdU抑制成纤维细胞生长。48 h首次换液，以后根据情况2～3 d换液。