2023年2月3日
尽管具有挑战性,肺内皮细胞的分离对于肺部炎症研究至关重要。本方案描述了一种高得率、高纯度分离大血管和微血管内皮细胞的操作步骤。
本方案适用于从组织样本或极小的血管片段中分离内皮细胞。该技术的主要优势在于其可在任何研究实验室中重复操作,并且即使从非常小的样本中也能获得较高纯度的内皮细胞。首先准备肺实质样本,将收集的样本置于含有不含氯化钙和氯化镁的磷酸盐缓冲液(即无钙无镁 PBS)的 50 毫升离心管中进行洗涤。
将样本转移至无菌培养皿中,使用手术剪手动剪切成约三到四毫米的小片段。对于动脉段,先将收集的样本在含有无钙镁 PBS 的 50 毫升离心管中清洗,然后转移至无菌培养皿中,无需剪切。为去除大部分残留血液,用无钙镁 PBS 对剪碎的肺实质或肺动脉段清洗两次。
接下来,将样品放入15毫升离心管中,加入5毫升II型胶原酶,在37摄氏度、5%二氧化碳条件下孵育10分钟。为去除大块碎片,将孔径为1毫米的无菌滤网置于50毫升收集管上方,然后将15毫升管中的全部内容物倒入滤网中。随后,用刮勺轻轻揉搓消化后的组织,再用不含钙镁离子的PBS冲洗样品,直至收集管充满液体。
为了去除非血管内皮细胞,先用70微米孔径的细胞筛网将消化后的细胞悬液过滤至一个新的50毫升离心管中。然后使用40微米孔径的细胞筛网,将滤液收集到另一个标记为1号管的新50毫升离心管中。在室温下以30 ×g离心5分钟,使细胞团沉淀。
使用无菌移液管将上清液转移至新标记为2号管的50毫升离心管中。重悬1号管中的沉淀,并用无钙镁的PBS补至50毫升。同样,用无钙镁的PBS将2号管补至50毫升。
完成后,在室温下以 300 G 离心样品 5 分钟。用 2 毫升培养基重悬沉淀,并将悬液接种至预编码的 6 孔板中的两个独立孔中。观察发现,部分处理后的细胞聚集体(包括平滑肌细胞或 SMCs 以及成纤维细胞)与长纤维结合。
此外,SMC 构成了非血细胞单细胞中的主要部分。这些细胞形成小而致密的细胞簇,直径不超过 10 至 20 微米,且不含可归因于间质组织碎片的成分。获得了约 70% 纯度的人肺微血管内皮细胞(HLMVEC)单细胞。
在获得纯化的HLMVEC细胞时,分选后的细胞呈现出典型的内皮样形态。通过焦点显微镜观察显示,脂肪组织中纯化出的细胞几乎100%表达内皮细胞抗原,即CD31以及更具特异性的血管性血友病因子(von Willebrand factor)。当这些细胞接种于Matrigel中时,能够形成管状结构,其表现与HUVECs一致,证实了其内皮细胞表型。
由于酶消化过程中的孵育时间较短,因此预先加热胶原酶非常重要。另一个要点是在细胞簇沉降过程中,应小心地移除上清液,避免触碰到沉淀中的细胞聚集体。该操作基于离心和过滤技术,因此可能为根据细胞的特性(如大小和聚集状态)分离其他类型细胞提供新的思路。
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本研究概述了一种分离肺内皮细胞的方案,该方案对于研究肺部炎症至关重要。该方法可从大血管和微血管来源中获得高纯度的内皮细胞。
从肺组织中可靠地分离大血管和微血管内皮细胞,可支持生物制药早期研发中与疾病相关的模型构建及机制性风险排除&D. 获取高纯度、特定部位的内皮细胞有助于提高血管生物学研究和转化研究的可预测性。该技术能力弥补了在基因型或疾病特异性研究中,商业来源或生物样本库细胞资源不足所导致的研究空白。
该分离方案适用于早期发现与临床前模型开发之间的衔接,可支持后续的筛选及转化研究。