《淋巴细胞培养与分离文档资料.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《淋巴细胞培养与分离文档资料.ppt(44页珍藏版)》请在三一办公上搜索。
1、淋巴细胞的分离,人淋巴细胞的方便来源是外周血,分离的原则是收率较高、纯度较好、失活较低。根据不同试验有相对纯度,无论采用哪种方法,应尽最大可能保持细胞应有活性。分离的技术可由细胞的物理性状和表面标志设计,根据不同实验目的可采用密度梯度离心法、吸附分离法和其它特殊分离法。,外周血,红细胞,粒细胞,单个核细胞,血小板,淋巴细胞,单核细胞,1.093,1.0301.035,1.0751.090,Ficoll:1.0770.001,1.092,密 度,分 类,(PBMC),密度梯度离心法,原理:外周血各种血细胞的密度不尽相同,利用淋巴细胞分层液(Ficoll)作密度梯度离心,使一定比重的细胞群按相应密
2、度梯度分布,从而将各种血细胞加以分离。为此利用一种密度介于1.0751.092之间而近于等渗的溶液(分层液)做密度梯度离心,使一定密度的细胞按相应密度梯度分布,从而将各种血细胞加以分离。常用的分层液有Ficoll和Percoll两种。,(一)Ficoll分层液法,Ficoll为合成性蔗糖聚合物的商品名,无毒,但高浓度溶液往往不等渗,且粘性高,易使细胞聚集。组成:2份6%聚蔗糖蒸馏水溶液+1份泛影葡胺生理盐水 Ficoll分层液法主要用于分离外周血中的单个核细胞,是一种单次差速密度梯度离心的分离法。分离人外周淋巴细胞以密度为1.0770.001的分层液最佳。别名:淋巴细胞分离液,实验方法,1.采
3、血,稀释(外周血:稀释液=1:2)2.在离心管中加入Ficoll,沿倾斜的管壁缓缓加入稀释的外周血(Ficoll:稀释血=1:2),3.20,1500r/min,离心30min,1500rpm,20,30min,PBMC,红细胞、粒细胞,稀释的血浆、血小板,Ficoll,Ficoll,4.沿管壁周缘轻轻吸取PBMC层移入另一试管中。5.加足量稀释液充分洗涤,1800 r/min离心10min,弃上清。6.重复洗涤一次,1400r/min离心10min,弃上清。7.适量的培养基重悬细胞,计数。分离单个核细胞纯度为95%。淋巴细胞约占90%95%。,(二)Percoll分层液法,1、一种连续密度梯
4、度离心分离法。2、主要成分:硅胶颗粒,其大小不一,经高速离心后形成连续密度梯度。,PBMC悬液主要含淋巴细胞,但一般还混杂有数量不等的单核细胞及少量粒细胞、红细胞和血小板。那么怎样获得高纯度的淋巴细胞及其亚群呢?,淋巴细胞及其亚群的分离,(一)红细胞的去除一般采用无菌蒸馏水低渗裂解法或0.83%氯化铵处理法。(二)血小板的去除将PBMC悬液通过离心洗涤23次,常可去除PBMC中绝大部分混杂的血小板。在某些疾病状态下,若外周血中血小板数量异常增多,可采用胎牛血清(FCS)梯度离心法去除PBMC中混杂的血小板。,(三)单核细胞和粒细胞的去除,1粘附去除法 原理:单核细胞和粒细胞在37和Ca离子存在
5、条件下能主动粘附在玻璃、塑料、尼龙毛、棉花纤维或葡聚糖凝胶。采集的非粘附细胞即为淋巴细胞。优点:简便易行,对细胞损伤极少。缺点:B细胞也有较弱的粘附能力,因此有部分B细胞丢失。该法去除单核细胞后,大约95%的单个核细胞为淋巴细胞,活性大于95%。,2羰基铁粉吞噬法 原理:单核细胞具有吞噬羰基铁粉的能力,吞噬羰基铁粉后的单核细胞密度增大。方法一:经聚蔗糖-泛影葡胺分层液密度梯度离心后,则单核细胞沉积于管底而被去除。方法二:用磁铁将细胞吸至管底,上层液中即含较纯的淋巴细胞。,3苯丙氨酸甲酯去除法 原理:苯丙氨酸甲酯(PME)具有亲溶酶体性质,能渗入细胞溶酶体内被水解为游离氨基酸,导致溶酶体内因渗透
6、压改变而破裂,释放出的酶类物质可引起细胞溶解。用该法可溶解含溶酶体的细胞,如单核细胞、粒细胞和成纤维母细胞等,B细胞和大多数T细胞因缺乏溶酶体酶,因而不受影响。该法去除单核细胞后,约99%的单个核细胞为淋巴细胞,活性大于95%。,(四)、淋巴细胞亚群的分离,原理:根据相应细胞的特性和不同的标志加以选择性纯化。常用方法:(1)E花环分离法(2)尼龙纤维分离法(3)流式细胞术(4)磁珠分离术(5)亲和板结合分离法,(1)E花环分离法,原理:人类T细胞表面上有能与绵羊红细胞相结合的受体(E受体,CD2),能与经溴化二氨基异硫基异硫脲氰化物(AET)处理的绵羊红细胞结合,形成稳定的、细胞体积和比重较大
7、的E花环。方法:淋巴细胞+SRBC悬液加入分层液T细胞形成E花环而沉于管底悬液中为B细胞。,E花环,(2)尼龙纤维分离法,原理:B细胞在37时易粘附于尼龙棉(聚酰胺)纤维上,而T细胞不具此能力。方法:淋巴细胞通过聚酰胺纤维管洗脱下来的是T细胞。,(3)流式细胞术,又叫荧光激活细胞分离仪(nuorescence activated cell sorter,FACS)法原理:细胞经荧光染色后,通过高速流动系统,细胞排成单行,逐个流经检测区进行测定。当细胞从流动室喷嘴处流出时,超声振荡动液流,使液流断裂成一连串的均匀小滴(4000个/s),每小滴内最多含一个细胞,细胞经激光束照射产生荧光和散射光,由
8、光电倍增管接收,转换成脉冲信号,数据经电脑处理,分辨细胞的类型。,激发系统,细胞分选系统,荧光激活细胞分离仪分离法,检测与讯号处理系统,细胞流动系统及气压流速控制系统,流式细胞分析仪,(4)磁珠分离术,磁珠分离术是将磁性材料颗粒表面进行外理,微球的核心为小金属颗粒,核心处包裹高分子材料(聚苯乙烯),可结合不同的生物大分子物质(抗原、抗体、核酸等),若微球表面包被有免疫物质则称为免疫磁珠,其兼有免疫配基的性质和磁响应性质,即在磁场中显示磁性,移出磁场时磁性消除。目前商品出售的磁珠有直径为15um等不同的规格,表面活性基团有氨基(NH2)、羧基(COOH)和羟基(OH)等。包被的免疫物质有:一抗、
9、二抗等。,方法:将包被有关抗体的磁珠与待分离细胞充分作用,这样借助于抗体磁珠,将与相应的细胞结合成:细胞抗体磁珠复合物,该细胞在磁场中运动与其他细胞产生明显差别。如采用层析的方法,将层析柱放于强磁场中,与磁珠结合的细胞运动将受限,而未与磁珠结合的细胞将先被洗脱下出来。再将该柱移出磁场,与磁珠结合的细胞也将被洗脱下来,达到分离目的。,直接法对细胞进行分类,间接法对T细胞进行分离,免疫磁珠法细胞分选过程,免疫磁珠细胞分选装置,(5)亲和板结合分离法,原理:各种淋巴细胞亚群具有不同的抗性。分离CD4+或CD8+细胞,可用抗CD4或CD8单克隆抗体吸附。分离B细胞用抗Ig抗体。分离有C3受体的细胞用活
10、化的C3包被。,将相应抗体结合于塑料平板上,抗原阳性的细胞与相应抗体结合,淋巴细胞的保存和活力测定,1、分离细胞的保存(1)短期保存用含有1020%灭活小牛血清的Hanks、Tc-199、RPMI 1640培养液可保存数周。,(2)长期保存及复苏,保存:在保护剂二甲基亚砜中于液氮(-196)中保存。其过程是:先对需冻存的细胞作活细胞计数,低速离心后,取沉积细胞用含有10%二甲亚砜的小牛血清配制成适当浓度的细胞悬 液,分装于冻存管内,立即放入降温过渡站(-80)中,继而进行降温(-196)冷冻。复苏:将其从液氮中取出,立即放入40 温水中,融化后加入10倍的培养液混匀,低速离心,洗去保护剂,再悬
11、于新培养液中,计数并检查细胞活力。,2、细胞活力的检测,常用方法是台盼蓝染色法。这种染料不能透过活细胞正常完整的细胞膜,故活细胞不着色,死亡细胞的细胞膜通透性增高,可使染料进入细胞而使细胞着色(蓝色)。,淋巴细胞的培养,正常情况下,人外周血中是没有分裂相细胞的,只有在异常情况下才能发现。外周血淋巴细胞一般情况下处于增殖期中的G1期,未经培养的外周血中很难找到正在分裂的淋巴细胞。植物血细胞凝集素(PHA)是人类淋巴细胞有丝分裂的刺激剂,在PHA作用下,能使处于G1期的淋巴细胞转化为淋巴母细胞,进而进行有丝分裂。利用PHA这一特性,淋巴细胞经过含有PHA培养液培养,在体外便可获得丰富的含有丝分裂的
12、生长活跃的细胞群体,加之,淋巴细胞遍及全身,并在所有器官组织中不断循环,能反映个体整体水平情况而不象体细胞那样具有局限性。,培养条件,1、无污染环境培养环境无毒和无菌是保证细胞生存的首要条件,也是实验成功与否的先决条件。收获细胞前的所有步骤都要保持高度的无菌,严防细菌和病毒的污染。当细胞放置于体外培养时,与体内相比细胞丢失了对生物和有毒物的防御能力,一旦被污染或自身代谢物质积累等,可导致细胞死亡。,2、恒定的温度维持培养细胞旺盛生长,必须有恒定适宜的温度。人体细胞培养的标准温度为36505,偏离这一温度范围,细胞的正常代谢会受到影响,甚至死亡。如果温度高于37,细胞的生长速度减慢;如果温度高于
13、40,细胞受损,超过43,则导致细胞死亡。培养箱的温度应严格控制在370.5,为了能精确有效的控温,在普通的隔水式恒温培养箱上可加装一个电子控温仪。若温度过高或过低,则会延缓分裂周期,造成收获时细胞分裂相减少。,3、气体环境气体是人体细胞培养生存必需条件之一,所需气体主要有02和C02。C02既是细胞代谢产物,也是细胞生长繁殖所需成分,他在细胞培养中的主要作用在于维持培养基的pH值。大多数细胞的适宜pH为7.27.4,培养基的pH值也应调整到7.27.4之间,偏离这一范围对细胞培养将产生有害的影响。偏酸时细胞发育不良,偏碱时细胞会出现轻度固缩。细胞培养液pI-I的调节最常用的为加NaHCO,的
14、方法,因为NaHCO3,可供C02,但C02易于逸出,故最适用于封闭培养。,4、培养液RPMI1640培养基、培养用无机盐、胎牛血清(FCS)、HEPES、肝素、淋巴细胞分离液、植物凝集素(PHA)和白细胞介素等。植物凝集素(PHA)是体外淋巴细胞培养成败的关键,只有在PHA的作用下才能进入有丝分裂,因此要考虑它的质量和尝试,质量有问题药效会降低,浓度过高可能会导致红细胞凝集,都会造成实验效果差。,操作步骤,1、洗涤将收集到的淋巴细胞集中于离心管中用培养液洗涤两次,分别以2500和2000rpm离心各10min,弃上清,之后进行接种。2、细胞接种细胞接种通常是在无菌室超净工作台内的酒精灯火焰区
15、进行。接种时无菌操作是否规范,直接影响到细胞培养的成败。如接种时如不慎将手接触到培养瓶的瓶塞,或接触了注射器的针头,可能会造成细菌中霉菌的污染。接种操作是在酒精灯附近进行,接种时还应注意避免高温破坏。操作时手与酒精灯的距离以火焰不烫手为宜,离火焰太近,细胞可能被破坏,甚至被烧焦成块,肉眼可见呈团块;同时也会造成针头堵塞。出现这种情况,应及时更换针头。如已接种,应更换一瓶培养液。,3、摇床培养将接种后的培养瓶放于CO2培养箱中培养,条件为37、5%CO2、饱和湿度。从72h开始每48h添加等体积的新鲜培养液。,注意事项,一、严格无菌操作对实验室以及培养过程中所接触的试剂、液体、器皿、仪器的消毒,
16、均应严格按照有关细胞培养的参考书的要求进行操作。无菌观念要贯穿整个实验的始终,不可松懈。二、血清的选择淋巴细胞对血清的要求较高,所以选用血清时要注意生产厂家。但胎牛血清价格昂贵,新生小牛血清或小牛血清也价格不菲,而使用自身血清不仅细胞长得好,而且更接近体内环境,避免了外来因素的干扰,使实验设计更严密。血清浓度在5%20%时细胞生长比较好,当超过30%时反而不利于细胞生长。,三、pH 值细胞生长的最适pH 为7.07.2,可忍耐的pH 范围为6.67.8,当pH低于6.8 或大于7.6 时,都会抑制细胞生长。RPMI1640 培养基加入血清后pH 值一般升高0.20.4,故配1640 培养液及其
17、他用液时使pH 值达到7.2比较合适,并且需经常检测pH值。四、培养空间培养液与液面上的空间二者的体积比例一般以110 为宜,培养液液面高度最好维持在25mm 的范围,以便于气体交换。五、恒温培养箱温度应维持在37,CO2 浓度为5%,O2 为95%,100%的饱和湿度。,常见失败原因,1.污染污染仍是细胞培养失败的主要原因,包括细菌和真菌,中药制剂尤易出现真菌污染。支原体污染不易发觉,但对细胞生长影响较小,尤其只培养72小时。一般是分离过程中的用液和培养基出现了污染2.pH 值过高或过低,或培养过程中瓶塞不紧,CO2 逸出,导致pH 值上升。3.诱导剂 淋巴细胞在体内外一般是不分裂的,在培养
18、过程中须添加刀豆球蛋白(ConA)、脂多糖(LPS)、白细胞介素2(IL-2)、植物血凝素(PHA)、丝裂霉素等促分裂剂和抗原物质。须注意它们的浓度及是否失效。4.培养器皿洗涤不干净 有蜡、油污或酸残留,5.培养用液含有杂质配制过程中所使用的各种溶液必须用三蒸水,若含有Fe、Ca 等离子及杂质,可影响细胞的增殖。6.接种的细胞数目过多或过少,或提取的淋巴细胞中混有大量红细胞。7.血清质量不佳。8.恒温培养箱的CO2、温度等不稳定。9.存在个体差异在相同条件下,某一受试者的血培养不成功,而对照实验培养结果正常,其原因有时无法查出.淋巴细胞的生长情况,还与受试对象的年龄有关,青年人的淋巴细胞比中、老年人的生长得要好。,人体外周血淋巴细胞培养技术是自20世纪60年代初发展起来的一种细胞培养技术,通过此技术在细胞遗传学方面的应用,可以用作诊断许多由染色体异常而导致的遗传性疾病,直至目前仍然作为基层临床诊断染色体疾病的主要手段之一。利用体外培养的淋巴细胞还可进行抗癌研究、爱滋病治疗、新药研制。,谢谢大家,