A.倒置顯微鏡下觀察(×100);B.心肌細胞超微結(jié)構(gòu)觀察(×20 000)
2.2 心肌細胞成活率的測定 取細胞懸液,稀釋到109/L,用0.4%臺盼藍染色,未著色的為活細胞,呈藍色的為死細胞,顯微鏡下觀察并計算心肌細胞的成活率,計數(shù)200個細胞,11個染藍色,成活率為94.5%。
2.3 pNI4質(zhì)粒轉(zhuǎn)染心肌細胞后倒置顯微鏡觀察結(jié)果 質(zhì)粒轉(zhuǎn)染前的心肌細胞在倒置顯微鏡下可見:心肌細胞伸展為圓形、梭形、棒狀、星狀及分叉狀等;胞核多為1個,間或多個,核呈圓形,核仁清晰;可見到自發(fā)性搏動,但節(jié)律不一,慢的1 min僅數(shù)次,快的可達120次/min以上;細胞間形成細胞簇,可出現(xiàn)同簇細胞的同步搏動(圖2A)。質(zhì)粒轉(zhuǎn)染后第3天,心肌細胞數(shù)量減少,心肌細胞主要為梭形和分叉狀;胞核為1~2個,核呈圓形,但是核仁不清晰;仍然可以見到自發(fā)性搏動,但是節(jié)律不齊;可見到心肌細胞呈空泡樣改變,很難看見成簇的心肌細胞(圖2B)。圖2 pNI4轉(zhuǎn)染前后的心肌細胞形態(tài)比較(×400)
A.轉(zhuǎn)染前;B.轉(zhuǎn)染后
2.4 CVB3m攻擊后心肌細胞形態(tài)觀察結(jié)果 CVB3m病毒攻擊后3天左右,倒置顯微鏡下可見成纖維細胞破裂崩解,細胞核固縮,飄浮在培養(yǎng)液中。心肌細胞沒有出現(xiàn)明顯的細胞病變(CPE),仍然搏動但是較慢、不規(guī)則,心肌細胞仍然貼壁生長(圖3);超微結(jié)構(gòu)觀察可見心肌細胞呈矩形,核位于質(zhì)膜下,核周細胞器豐富,核膜增厚,細胞核形狀可見畸變,核內(nèi)染色質(zhì)明顯固縮,細胞膜和肌原纖維基本完整,但是線粒體膜部分破裂,線粒體嵴呈絮狀改變或者腫脹而大小不一,胞質(zhì)內(nèi)可見到結(jié)晶狀的病毒顆粒,呈黑色點狀排列(圖4)。圖3 CVB3m感染的心肌細胞形態(tài)學觀察(×100)
2.5 pNI4質(zhì)粒轉(zhuǎn)染心肌細胞后心肌酶檢測結(jié)果 分別在轉(zhuǎn)染前(1、3天)和轉(zhuǎn)染后(1、3、6天)吸取細胞上清液,凍存后使用日立7600型生化自動分析儀來測定心肌細胞酶。結(jié)果顯示質(zhì)粒轉(zhuǎn)染后,病毒在心肌細胞中合成復制,導致心肌細胞部分破裂崩解,致使心肌酶都有不同程度的升高(表1);經(jīng)過3天以后,心肌酶開始下降,有的降到了非常低的水平,此時的心肌細胞仍然存活并可見搏動。
2.6 CVB3m病毒攻擊后心肌酶檢測結(jié)果 病毒接種后留1孔做空白對照,比較加病毒后心肌酶的變化。結(jié)果可見,病毒感染心肌細胞后,雖然沒有出現(xiàn)明顯的細胞病變,但是在病毒感染的情況下心肌酶的釋放會升高(表2)。表1 pNI4質(zhì)粒轉(zhuǎn)染后心肌酶測定結(jié)果(2批心肌細胞測定后取平均值)表2 病毒接種后心肌細胞酶測定(2批心肌細胞測定后取平均值)
2.7 RT-PCR擴增CVB3病毒5′-UTR的結(jié)果 為了證明心肌細胞中有CVB3存在,并且病毒處于持續(xù)感染狀態(tài),吸取質(zhì)粒轉(zhuǎn)染后和病毒感染后的心肌細胞的上清液,應(yīng)用逆轉(zhuǎn)錄PCR擴增病毒的5′-UTR(Mastercycler gradient PCR),結(jié)果如圖5所示,擴增到特異性大小的目的片斷,均為750 bp。
圖5 RT-PCR擴增CVB3病毒5′-UTR
1.CVB3m陽性對照;2.pNI4質(zhì)粒轉(zhuǎn)染后心肌細胞的上清液;3.CVB3m感染心肌細胞后的病毒上清液;4.陰性對照;M.DL 2 000 Marker
3 討 論
3.1 心肌細胞的原代培養(yǎng) 自1960 年Harary首次對Wistar 乳鼠的心肌細胞進行培養(yǎng),并成功維持自發(fā)性搏動長達40天以來,國內(nèi)外諸多學者開展了離體心肌細胞的生長發(fā)育、生理、代謝、病理、藥理等方面的研究。本實驗的方法在前人方法的基礎(chǔ)上加以改進,體外分離和培養(yǎng)Balb/c乳鼠心肌細胞,并成功地獲得了很高的成活率和純度!
培養(yǎng)24 h后存活的心肌細胞即可貼壁生長,而破壞嚴重的心肌細胞難于貼壁而懸浮于培養(yǎng)液中并逐漸腫脹、破裂而死,此時更換培養(yǎng)液可進一步提高心肌細胞的存活率;利用actin免疫熒光檢測,證明我們獲得的Balb/c乳鼠原代心肌細胞純度達95%;心肌細胞搏動表明具有自律性的心肌細胞活性和狀態(tài)良好。
通過反復實驗我們發(fā)現(xiàn):①最好選擇1~4天內(nèi)的新生鼠進行原代心肌細胞培養(yǎng),尤其是3天內(nèi)培養(yǎng)更好;②嚴格無菌操作,打開胸腔后迅速摘取跳動的心臟,操作要熟練快捷;③利用BrdU對成纖維細胞的抑制作用,以及差速貼壁等方法,可以極大地純化心肌細胞;④消化過程是影響心肌細胞存活率的重要因素,胰蛋白酶可分解組織間質(zhì)的蛋白成分,但對肌細胞膜蛋白亦起較強的破壞作用[4],故對其作用時間和濃度的要求較為嚴格。而每次實驗都可能有細微差別,所以應(yīng)結(jié)合肉眼觀察消化情況及時終止消化,不宜固定精確的消化時間。膠原酶可消化細胞間質(zhì)的膠原纖維以釋放細胞,作用較緩和,對細胞損傷較小;經(jīng)過多次重復實驗,我們認為單一使用胰蛋白酶消化對細胞損傷大,聯(lián)合使用膠原酶將膠原纖維充分消化后利于離心時細胞沉淀,提高心肌細胞存活率,細胞貼壁早,搏動出現(xiàn)亦早[5]。第1次消化時間不宜過長,否則會丟棄一些已消化下來的心肌細胞。終止消化后的消化產(chǎn)物應(yīng)立即離心,而后用培養(yǎng)液重懸以使受損的細胞盡早恢復。消化過程中反復吹打使酶與組織充分均勻接觸,使心肌細胞呈單個分散狀態(tài)從而減少消化次數(shù)和時間,提高細胞存活率。吹打不充分細胞團塊占5% 以上會大大降低心肌細胞的收獲率,并且從團塊中爬出來的成纖維細胞影響心肌細胞的生長和純度[6]。⑤培養(yǎng)液是維持細胞生存的基本條件,心肌細胞在偏酸性環(huán)境中(pH值7.0~7.2) 更利于生長,培養(yǎng)液儲存后pH值逐漸升高,最好現(xiàn)配現(xiàn)用。抗生素的藥效濃度與毒效濃度接近,對細胞可造成損害,實驗中注意無菌操作可有效預防污染,故培養(yǎng)液盡量少加抗生素[7]醫(yī).學全.在.線網(wǎng)站payment-defi.com。