原代分離是指從活體組織(如動物器官、組織或人體活檢樣本等)中,通過特定的方法將細胞從其原有的組織結構中釋放出來,并去除雜質和非目標細胞,從而獲得較為純凈的單一細胞群體或混合細胞群體的過程。這些分離得到的細胞被稱為原代細胞,它們保留了來源組織細胞的許多生物學特性和功能,更接近體內細胞的真實狀態。
研究細胞真實生理功能:與傳代多次的細胞系相比,原代細胞更能準確反映體內細胞的生理狀態和功能。通過原代分離獲得的細胞,可以用于研究細胞在正常生理條件下的代謝、增殖、分化、信號傳導等過程,為深入理解細胞的生物學行為提供可靠依據。
藥物篩選與毒性評價:原代細胞具有較高的生物相關性,在藥物篩選和毒性評價方面具有特殊優勢。使用原代細胞進行藥物測試,可以更準確地預測藥物在體內的療效和安全性,減少動物實驗的使用,降低研發成本和周期。
原代分離的常用方法:
(一)酶消化法
原理:利用酶的特異性降解作用,破壞細胞間質和細胞外基質中的蛋白質、多糖等成分,使細胞從組織中分離出來。常用的酶包括胰蛋白酶、膠原酶、透明質酸酶等,不同類型的組織需要選擇合適的酶組合和消化條件。
操作步驟:首先將組織切成小塊,用無鈣鎂離子的緩沖液清洗去除血液和雜質;然后將組織塊置于含有適量酶的消化液中,在適宜的溫度(通常為37℃)和振蕩條件下進行消化;消化過程中需密切觀察組織塊的消化情況,當組織塊變得松散、細胞開始分散時,立即加入含有血清的培養液終止消化;通過離心、過濾等方法收集細胞懸液,去除未消化的組織碎片和酶液。
(二)機械分散法
原理:通過物理手段(如剪切、研磨、擠壓等)破壞組織結構,使細胞分散開來。這種方法適用于一些質地較軟、細胞間連接相對疏松的組織,如腦組織、脂肪組織等。
操作步驟:將組織塊放在平皿中,用眼科剪或手術刀將其剪碎成較小的顆粒;然后將剪碎的組織轉移至注射器內,用適當的針頭反復抽吸,使組織進一步分散;也可以使用研缽和杵子對組織進行研磨,但要注意控制力度,避免過度損傷細胞;最后將分散后的組織懸液通過篩網過濾,去除較大的組織塊,得到細胞懸液。
(三)組織塊培養法
原理:將組織塊直接接種到培養容器中,讓組織塊中的細胞自然遷移出來并在培養基中生長繁殖。這種方法適用于一些具有較強遷移能力的細胞,如成纖維細胞、上皮細胞等。
操作步驟:將組織塊用無菌生理鹽水或培養液清洗干凈后,用眼科剪將其剪成約1mm的小塊;用鑷子將組織塊均勻地接種到培養瓶或培養皿的底部,組織塊之間保持適當的距離;輕輕翻轉培養容器,使培養液覆蓋組織塊,但不要讓組織塊浸沒在培養液中,以利于細胞從組織塊中遷移出來;將培養容器置于37℃、5%CO2的培養箱中培養,定期觀察細胞生長情況,待細胞生長形成單層后進行傳代培養。