小鼠原代肝细胞是研究肝脏代谢、毒理学及药物筛选的重要体外模型。以下为经典的两步胶原酶灌注法分离及培养流程。
一、实验准备
-动物:6-8周龄雄性小鼠(肝细胞再生及耐受性较好),术前禁食不禁水12小时。
-灌注液:
-溶液Ⅰ(无钙Hanks液,含0.5mMEGTA,37℃)
-溶液Ⅱ(含0.05%Ⅳ型胶原酶、5mMCaCl₂的Hanks液,37℃)
-培养基:Williams’E培养基+10%FBS+1%双抗+4μg/mL胰岛素+10⁻⁷M。
-器械:手术剪、镊、24G静脉留置针、蠕动泵(流速1-3mL/min)、70μm细胞筛。
二、分离步骤(无菌操作)
1.麻醉与开腹:吸入麻醉小鼠,固定后腹部大十字切口,暴露门静脉及下腔静脉。
2.门静脉插管:用留置针穿刺门静脉主干,退出针芯,连接蠕动泵灌注溶液Ⅰ(流速2mL/min)。同时剪断下腔静脉,释放血液及灌注液。
3.两步灌注:
-预灌注:溶液Ⅰ灌注约50mL(约5分钟),至肝脏变为土黄色,去除血液。
-消化:换溶液Ⅱ灌注10-15mL(3-5分钟),见肝脏膨大、表面出现裂纹时停止。
4.细胞释放:小心摘取肝脏,放入含10mL预冷培养基的平皿中,用镊子撕开肝包膜,轻轻振荡使细胞脱落。
5.纯化:细胞悬液经70μm筛网过滤,50×g离心3分钟(2次),去除碎片及非实质细胞。台盼蓝染色检测活率(应>85%)。
三、培养方法
-铺板:用含10%FBS的培养基重悬细胞,按5×10⁵/cm²密度接种于胶原包被的培养板。
-培养条件:37℃、5%CO₂,4-6小时细胞贴壁后换液,去除未贴壁细胞。
-维持:每24-48小时换液一次。原代肝细胞通常在24小时后出现典型多边形形态及双核,培养5-7天内保持主要肝功能(如白蛋白分泌、CYP酶活性)。
四、注意事项
-灌注速度及酶活性是关键:流速过快易损伤细胞,过慢则消化不均。
-所有溶液及器材保持37℃及无菌,操作控制在30分钟内完成。
-接种密度不宜过低,否则影响细胞间连接及功能维持。
该方法每只小鼠可获得2-5×10⁷个肝细胞,活率达标后可成功培养5-7天。