腸道類器官培養(yǎng)是一種模擬體內(nèi)腸道環(huán)境,在體外培養(yǎng)腸道干細(xì)胞和多能干細(xì)胞以形成具有腸道結(jié)構(gòu)和功能的類器官的技術(shù)。以下是腸道類器官培養(yǎng)的基本方法:
一、材料準(zhǔn)備
1.組織來(lái)源:通常來(lái)源于人類小腸和結(jié)腸的生物組織,這些組織可以是健康的,也可以是腫瘤組織,但必須確保合規(guī)性。
2.試劑與培養(yǎng)基:
70%(V/V)乙醇:用于消毒和清潔。
AdvDMEM+++(或其他適用的培養(yǎng)基):用于細(xì)胞培養(yǎng)。
Primocin(原代細(xì)胞抗生素):用于防止細(xì)菌感染。
膠原酶2、Y-27632 RhoⅡ型激酶抑制劑等:用于組織消化和細(xì)胞分離。
BME(基質(zhì)膠/基底膜):為類器官提供支撐和營(yíng)養(yǎng)。
紅細(xì)胞裂解液:用于去除紅細(xì)胞。
擴(kuò)增培養(yǎng)基(含Wnt-3a、Rspo-1、Noggin、EGF等生長(zhǎng)因子):用于促進(jìn)類器官的生長(zhǎng)和分化。
3.耗材:
離心管(15ml和50ml)、培養(yǎng)皿(10cm)、手術(shù)刀、封口膜、搖床、細(xì)胞過(guò)濾器(100μm)、移液管(5ml)、24孔板等。
二、培養(yǎng)步驟
4.1.組織處理:
將組織保存在含有AdvDMEM+++和Primocin的50ml離心管中,4℃保存直至使用。
在生物安全柜中,將工作區(qū)除菌,并處理相關(guān)器材。
將組織轉(zhuǎn)移到培養(yǎng)皿中,并用手術(shù)刀切成1立方毫米左右的小塊狀。
2.組織消化:
添加消化培養(yǎng)基(含膠原酶等)并用移液管吹打混勻。
將組織轉(zhuǎn)移到離心管中,用培養(yǎng)基沖洗培養(yǎng)皿以確保組織全部進(jìn)入離心管。
蓋上離心管蓋子,用封口膜封住,置于搖床上進(jìn)行消化。
3.細(xì)胞分離與重懸:
采用細(xì)胞過(guò)濾器過(guò)濾細(xì)胞,并用注射器推桿幫助細(xì)胞通過(guò)濾網(wǎng)。
離心后棄去上清液,用AdvDMEM+++沖洗細(xì)胞并再次離心。
最后一次將細(xì)胞用BME重懸。
4.類器官形成:
將適量細(xì)胞BME混合液添加在預(yù)熱的24孔板中。
將24孔板倒置在37℃,5%CO2細(xì)胞培養(yǎng)箱中,使液滴凝固。
小心地在每孔添加擴(kuò)增培養(yǎng)基和RhoKi。
持續(xù)觀察類器官生長(zhǎng)狀態(tài)。
5.傳代培養(yǎng):
去除類器官培養(yǎng)基,用預(yù)冷AdvDMEM+++沖洗類器官并破壞BME液滴。
收集類器官并轉(zhuǎn)移到新的離心管中進(jìn)行離心。
用BME重懸類器官并重新接種在預(yù)熱的培養(yǎng)基中。
置于培養(yǎng)箱中繼續(xù)培養(yǎng),并定期更換培養(yǎng)基。
三、注意事項(xiàng)
1.無(wú)菌操作:整個(gè)培養(yǎng)過(guò)程必須在無(wú)菌條件下進(jìn)行,以防止細(xì)菌和其他微生物的污染。
2.溫度控制:細(xì)胞培養(yǎng)箱的溫度應(yīng)保持在37℃,以模擬體內(nèi)環(huán)境。
3.CO2濃度:細(xì)胞培養(yǎng)箱中的CO2濃度應(yīng)保持在5%,以維持細(xì)胞的正常生長(zhǎng)和分化。
4.定期觀察:應(yīng)定期觀察類器官的生長(zhǎng)狀態(tài),及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理污染或異常情況。
5.質(zhì)量控制:對(duì)類器官進(jìn)行質(zhì)量控制,包括生長(zhǎng)活力評(píng)估、細(xì)胞懸液數(shù)量評(píng)估、單細(xì)胞懸液活力評(píng)估以及免疫學(xué)標(biāo)記物的表達(dá)評(píng)估等。
通過(guò)以上步驟,可以在體外成功培養(yǎng)出具有腸道結(jié)構(gòu)和功能的類器官,為腸道疾病的研究和治療提供有力的工具。