- 为啥类器官传代后基本不长呢?
- 点击次数:100 更新时间:2024-12-10
相信大家看着这个标题,心情都是沉重的,尤其是对一些难养的类器官,好不容易养起来了,结果传完代长不起来了,这是啥情况啊?今天咱们从下面3个层面分析类器官传代失败原因。
影响类器官传代因素
一、类器官传代手法
影响类器官传代最主要的因素是传代手法。尤其是一些娇贵的类器官,就像温室的花朵,经不起任何“风雨",比如基质胶冷化条件(温度及时长)、离心条件(温度、转速、时长)、弃除上清时的类器官丢失、消化条件(温度、时长)、吹打力度对于它们来说就是“西天取经路上的九九八十一难"。
(1)基质胶冷化温度、时长
类器官传代时,我们需要把5-10孔(24孔板为例)的基质胶和类器官混悬物用类器官传代缓冲液(abs9730)吹散后收集到15mL离心管,并用类器官传代缓冲液定容到14mL。接下来冷化基质胶,可以选择多种方式比如,4℃预冷30min; 0℃预冷30min;-20℃预冷5min。通常情况下,多数类器官都是可以采取上述三种方式,但少数类器官对温度或时长过于敏感。对温度过于敏感的类器官建议采用4℃预冷30min或0℃预冷30min;对时长过于敏感的类器官建议采用-20℃预冷5min。
(2)离心温度、转速、时长
离心对类器官可能造成的损伤主要包括:
A、机械应力损伤:离心过程中产生的机械应力可能会对类器官细胞造成破坏。这种损伤可能包括细胞膜的破裂、细胞内部结构的损伤,以及细胞功能的丧失。
B、温度影响:离心时的温度对类器官的保存状态有重要影响。如果离心温度过高,可能会导致基质胶固化,影响类器官的分离和保存。因此,建议在4°C的低温条件下进行离心,以避免热损伤。
基质胶冷化后在进行离心分层时,建议选用水平角离心机,转速控制200g-300g,温度设为4℃,时长控制在5min以内。
(3)弃除上清时的类器官丢失
分层现象(缓冲液、基质胶、类器官沉淀)
离心后的类器官正常是分层三层:缓冲液、基质胶、类器官沉淀,正常我们是保留类器官沉淀层,上面的缓冲液和基质胶去掉。但如果我们原代培养的类器官数量就很少,分层后的类器官沉淀层也会很少,这种情况下,我们不仅要保留类器官沉淀,还要保留基质胶的下2/3,甚至基质胶全层,以减少类器官的遗失(基质胶层会残留类器官)。点胶时保证新胶量是残留胶的1.5倍体积以上,以保证基质胶的贴壁粘附性。
当然,有时候离心后的类器官离心后也会出现两层:缓冲液、基质胶类器官混悬液。这种情况,建议保留基质胶类器官混悬液下2/3,甚至基质胶全层,以减少类器官的遗失(基质胶层会残留类器官)。点胶时保证新胶量是残留胶的1.5倍体积以上,以保证基质胶的贴壁粘附性。
(4)消化温度、时长
上述离心后的类器官悬液在进行消化传代时,那么要特别注意消化温度、时长的控制。消化过度对类器官造成的损伤体现在两个方面:
A、细胞膜损伤和细胞死亡:消化过强可能会破坏细胞膜,导致细胞内容物释放到培养基中,引起细胞死亡。
B、细胞凋亡增加:胰酶消化时间过长,可能会增加细胞的凋亡率。因为过度的消化可能对细胞膜造成损伤,影响细胞表面受体蛋白的功能性和完整性。
虽然消化酶在37℃下活性最好,但消化效力太强对类器官不一定是好事,通常我们在室温超净台内进行类器官消化就可以了,能更好地把控消化程度,及时根据镜检结果终止消化进程。同时,消化时长建议2-3min即可(消化时间越长,可能会增加酶对类器官造成的损伤)。
(5)吹打力度
枪头吹打在类器官培养中产生的主要有两种力:机械损伤和剪切力。
A、机械损伤:这主要是指枪头刮擦、细胞间相互碰撞等导致的细胞损伤。为了减少这部分损伤,需要尽量减小吹打力度,只要保证能够吹下吹散细胞就行。枪头与细胞层接触甚至研磨会导致细胞直接死亡,因此在操作时需要控制枪头与培养板底的间距,避免直接接触。
B、剪切力:剪切力是指物体横截面受到外力影响,沿外力方向相对移动的现象,这个外力就叫做剪切力。 在细胞培养基里,如果有很多气泡,细胞处在气泡与培养基之间,当气泡破碎时,细胞瞬间会受到强大的剪切力影响从而导致细胞碎裂。
如果选择机械吹打传代方式,吹打的力度和次数对类器官活性影响很大。如果用1mL枪头吹打,操作一定要轻柔,避免液流剪切力多类器官造成割伤,也可使用无菌巴适吸管代替枪头,对类器官伤害小。同时吹打次数控制在30次以内,可随时镜下观察,一旦类器官从基质胶中解离出来,并且有较多细胞团块,即可停止吹打。因此, 在进行类器官吹打时,需要特别注意控制力度和技巧,以减少对细胞的损伤。
二、类器官本身
传代后的肺癌类器官一周内基本不长
(1)类器官活性强度
不同种类的类器官活性差异很大,活性比较强的类器官有子宫内膜癌类器官、肠癌类器官,培养相对容易很多,连续传代甚至可达30多代。然而有些类器官本身活性不足,比如甲状腺癌类器官,只能维持原代,传代后基本不长。除此以外,一致认为难养的类器官还有肝癌类器官、前列腺癌类器官。
(2)类器官数量
如果在原代培养中类器官数量稀少,例如24孔板,每孔点50uL基质胶细胞团混悬物,长成的类器官数量低于20个,通常是类器官数量较少的情况。此时,如果传代操作不当,出现类器官大量丢失,就会导致传下里的细胞团密度过稀,缺少旁分泌信号调控,类器官增殖困难,出现长不大现象。因此,原代类器官数量多少也直接影响是否能顺利传代。
三、营养体系
(1)培养基
完quan培养基(添加因子)建议分装储存于-20℃,有效期长达1年;保存在4℃,建议2周内用完,超过1个月,因子活性会逐渐下降。
4℃储存太久(一个月以上)会导致培养基的效能下降,而效能下降又是怎样影响类器官传代效果的呢?
举个例子:消化传代前后使用的是同一瓶培养基,原代养得可以,传代不行了。大家在推断原因时可能会首先排除培养基问题,因为消化传代前后使用的是同一瓶培养基,如果是培养基的问题,原代也养不好才对,而结果是原代养得好,传代不好了。这里其实有大家想不到的因素存在。大家都知道类器官通常传到一定代次会出现类器官增殖变缓(比如数量减少和体积缩小),就传不下去了。因为类器官培养的成体干细胞或肿瘤干细胞,在经历多次传代后,干性(自我更新和分化能力)都会逐代降低,最后就传不下去。在类器官原代培养中,肿瘤干或成体干细胞干性很强,即便使用4℃储存过久的培养基,依然可以增殖起来。而当不断传代后,肿瘤干或成体干细胞干性逐渐下降,对培养基的因子活性需求就会提高,再使用4℃储存过久的培养基就会难把类器官扩增起来。
(2)类器官传代消化液
消化液对类器官传代的影响主要体现在2个方面:
A、传代消化液是否恰当,不合适的酶会造成类器官损伤。
B、传代消化液建议分装保存在-20℃,有效期长达1年,保存在4℃下,建议2周内用完,超过1个月,酶活会逐渐下降。
首先,消化酶的消化力度还取决于酶的种类。我们尝试过胰酶进行类器官消化,发现胰酶对类器官的消化损伤比较大,不适合作为类器官传代消化酶。所以,建议大家使用专用的类器官传代消化液(abs9520),其采用的多种温和消化酶对类器官消化比较温和。其次,消化液如果长时间存放于4℃,酶活会逐渐降低,消化类器官需要时间会想要增加,而增加消化时间,把控时长不当,容易导致消化过度,使类器官活性受损。
(3)基质胶
基质胶建议分装保存在-20℃,有效期长达1年,保存在4℃下,建议2周内用完,超过1个月,基质胶的粘附性和因子活性会逐渐下降。
基质胶的作用有两个,其一是起支架作用,维持类器官的椭球形态,其二是含有丰富的因子种类,对类器官的生长有促进作用。当基质胶存4℃储存时间过久,基质胶的粘附性和因子活性均会大大降低,此时的基质胶类器官穹顶结构容易脱离培养板底面而漂浮,同时也难以维持类器官增殖需求。
今天讲解就到这了,大家如有实验问题,欢迎一起交流哦!
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