兔骨骼肌卫星细胞的体外培养及生长特性的研究

作者:徐蓬 顾晓明  文章来源:实用口腔医学杂志 

2006-12-8 16:54:20         【博客】 【论坛】 【投稿】 【打印】 【关闭

  摘 要:目的:研究体外分离培养的兔骨骼肌卫星细胞(SC)的生物学特性。方法:采用细胞培养方法,对兔骨骼肌SC进行活细胞观察,并测定兔骨骼肌SC的细胞生长曲线、细胞分裂指数、细胞贴壁率。结果:①兔骨骼肌SC为梭形,呈长轴平行排列,具有明显的方向性;②体外培养的兔骨骼肌SC在10代以内生长稳定,超过10代以后肌SC的融合能力和形成肌管的能力也随之下降。结论:体外培养的兔骨骼肌SC在合适的传代比例和培养条件下在体外能够生存并保持其特性。从肌SC稳定的生物学特性看,可以将其作为研究肌肉受损后再生修复的细胞模型,用于检测和研究某些基因和生长因子对肌肉再生和功能恢复的影响。

  肌卫星细胞(SC)是一种正常情况下位于成熟肌纤维表面的肌源性细胞。当肌纤维损伤或受到一定刺激后,即促使原来广泛分布的SC向受损区迁移并被激活,进行有丝分裂,随后SC之间相互融合或与受损肌纤维末端融合,融合后的细胞即开始合成收缩蛋白。通过这种方式恢复受损肌肉的连续性和收缩功能〔1〕。体外培养的兔骨骼肌SC与体内的SC相比,其生物学特性如何,发生了那些变化,将直接影响到利用SC进行进一步的研究,目前相关的研究报道很少。本实验的目的在于对体外分离培养的兔骨骼肌SC的生物学特性进行研究,并比较组织块法、改良酶消化法和密度梯度离心法3种方法获得的兔骨骼肌SC的活细胞形态和生长特性。

  1 材料和方法

  1.1 实验动物为两月龄新西兰白兔。

  1.2 采用组织块法、改良酶消化法和密度梯度离心法〔2〕分离兔比目鱼肌的SC,进行培养。对三种方法所获SC利用倒置显微镜进行活细胞形态观察;采用MTT法测定SC的生长曲线;同时测定SC的分裂指数和细胞贴壁率。

  2 结 果

  2.1 原代或传代后的肌SC倒置显微镜下的观察

  2.1.1 组织块法 兔骨骼肌SC原代培养后第3天,在组织块周围长出梭形细胞和星形细胞,细胞体积中等,散在分布,细胞间较少见紧密连接(图1)。第9~10天,培养瓶中细胞长满。从第7天开始,梭形细胞的排列开始出现方向性,它们的长轴平行排列,部分细胞之间开始出现融合,形成多核细胞,同时有肌管形成。星形细胞呈网状排列。传代后的细胞部分呈梭形,多呈方向性排列;部分呈星形。融合的梭形细胞数量明显增加(3~6个/20×10倍视野)。根据免疫组化染色鉴定的结果,可确定该细胞是肌SC,但随传代次数的增加,星形细胞数量迅速增加,其生长速度远远快于梭形细胞。这样,在一定的生长时间内,梭形细胞数量相对逐渐减少。

  2.1.2 改良酶消化法 原代培养24 h后即开始有细胞贴壁,多为梭形细胞,经鉴定是肌SC,呈长轴平行排列,少数为星形细胞。第3天部分肌SC即开始出现融合,肌管结构形成现象多见。传代后观察同组织块法。

  2.1.3 密度梯度离心法 将细胞悬液加入15 ml离心管中,其下方为11.5 ml 20% Percoll,最底层为60% Percoll 1.5 ml。然后进行离心。根据密度指示球可划分为7层。各层容积分别为1~4层各2.5 ml,5、6、7层分别为2.1、0.5、1.4 ml(图2)。取第6、7层细胞进行培养,在原代培养24 h后即开始有细胞贴壁,几乎全部是梭形细胞,呈长轴平行排列,星形细胞和圆形细胞(红细胞)极为少见。从第3天开始出现梭形细胞融合成多核细胞和肌管形成现象。传代后几乎全部为梭形细胞,梭形细胞融合成多核细胞以及肌管形成现象多见(图3)。

图1 组织块法获得的细胞,第3 天(20×)

图2 密度梯度离心法各层细胞分布

 

  图3 密度梯度离心法获得的细胞,可见梭形细胞融合,肌管形成(20×,HE染色)。

  2.2 兔骨骼肌SC的生长曲线

  从图4中可以看出,细胞在接种培养后第2天数量有所减少,属于生长适应期。第3 天细胞数量重新开始增加。第4~6天细胞增殖速度最快,到第7 天增殖速度逐渐减慢。

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责任编辑:姚红祥  

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