直接從離體組織中獲取細(xì)胞,往往更加接近于生物體內(nèi)的真實(shí)狀態(tài)。因而,這類細(xì)胞在藥物篩選、細(xì)胞移植、類器官培養(yǎng)以及腫瘤研究方面均得到了較為廣泛的應(yīng)用。然而,生物體組織一般需消化成單個(gè)細(xì)胞才可以進(jìn)行體外培養(yǎng)。在進(jìn)行細(xì)胞組織消化時(shí),種類繁多的消化酶類往往使人眼花繚亂。選擇不合適的酶進(jìn)行組織消化,可能會(huì)引起消化不完全、細(xì)胞死亡率高等問題。如何選擇合適的酶進(jìn)行組織消化,困擾著不少科研工作者。為此,本文介紹了用于組織消化的常見酶類以及適用的組織,包含了正常組織以及腫瘤組織的消化方案。
1. 胰蛋白酶
胰蛋白酶(TrypLUS消化液)是一種利用微生物生產(chǎn)的動(dòng)物胰蛋白酶替代物,是一種無動(dòng)物來源的重組酶,可用于解離一系列的貼壁哺乳動(dòng)物細(xì)胞,穩(wěn)定性更高,純度更好,消化更溫和,細(xì)胞毒性更低。目前主要應(yīng)用于細(xì)胞培養(yǎng)中,可以在賴氨酸和精氨酸的C末端切割肽鍵,可以替代豬或牛胰蛋白酶(Trypsin)對(duì)貼壁細(xì)胞的消化解離。
2.胰蛋白酶
胰蛋白酶(Trypsin)其主要作用于賴氨酸或精氨酸結(jié)合的肽腱,除去細(xì)胞間粘蛋白及糖蛋白,影響細(xì)胞骨架,從而分離細(xì)胞。胰蛋白酶適用于消化細(xì)胞間質(zhì)較少的軟組織,如胚胎、上皮、肝、腎等組織。但對(duì)于纖維組織和較硬的癌組織的效果較差,常常將胰蛋白酶與其他消化酶聯(lián)合使用。EDTA可以用來增強(qiáng)胰蛋白酶的水解功能,而血清則會(huì)影響胰蛋白酶的活性。
3.膠原酶
膠原酶(Collagenase)主要通過水解細(xì)胞間質(zhì)的脯氨酸,分離細(xì)胞。膠原酶對(duì)膠原的消化作用很強(qiáng),僅對(duì)細(xì)胞間質(zhì)有消化作用,對(duì)細(xì)胞的損害小,因此適用于消化分離纖維性組織和較硬的癌組織。鈣鎂離子和血清不會(huì)對(duì)膠原酶的活性及消化作用產(chǎn)生影響。膠原酶可細(xì)分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ型膠原酶,不同類型膠原酶適用范圍不同,具體見表1。其中,膠原酶 Ⅰ 適用于大多數(shù)組織;膠原酶 II 消化能力稍強(qiáng),通常用于骨、軟骨以及較硬/致密的腫瘤等致密組織;膠原酶 IV相比于膠原酶 Ⅰ 消化作用稍微溫和一些。
表 1. 膠原酶類型及適用范圍表
4. 透明質(zhì)酸酶
透明質(zhì)酸酶(Hyaluronidase)主要通過隨機(jī)降解透明質(zhì)酸的β-N-乙酰己糖胺-[1-4]糖苷鍵,從而降低透明質(zhì)酸的活性,常與膠原酶等聯(lián)合使用,用于結(jié)締組織的分離。
5. 脫氧核糖核酸酶Ⅰ
脫氧核糖核酸酶Ⅰ(DeoxyribonucleaseⅠ, DNaseⅠ)可作用于細(xì)胞分離降解出的DNA,避免DNA引發(fā)的細(xì)胞凝集,對(duì)細(xì)胞完整性無破壞作用。通常配合膠原酶或透明質(zhì)酸酶等聯(lián)合使用,一般不會(huì)單獨(dú)使用。
6. 中性蛋白酶
中性蛋白酶(Dispase)具有溫和的蛋白酶水解活性,不會(huì)損壞細(xì)胞膜的完整性,常與膠原酶等聯(lián)合使用,其分離纖維樣組織的效率高于上皮組織。
7. 彈性蛋白酶
彈性蛋白酶(Elastase)通過作用于彈性蛋白的肽鍵、酰胺鍵和酯鍵將其水解,常與胰蛋白酶和膠原酶等聯(lián)合使用,用于分離結(jié)締組織和含有大量細(xì)胞網(wǎng)狀纖維的組織。
8. 組織消化參考方案
不同組織消化方案有所不同,同種組織的消化方案也不盡相同,考慮到組織的特殊性及酶的多樣性,針對(duì)具體組織仍需試驗(yàn)摸索以確定最佳消化方案。以下組織消化方案僅供參考。
表 2. 正常組織消化用酶列表
表 3. 腫瘤組織消化用酶列表
逐典TrypLUS消化液優(yōu)勢(shì)
1. DMF備案
2. 非動(dòng)物來源
3. 室溫貯存,無需胰酶抑制劑,稀釋即可終止
4. 消化溫和,消化后細(xì)胞活性高
5. 即開即用,方便快捷
逐典TrypLUS消化液應(yīng)用案例