一、胰蛋白酶(簡(jiǎn)稱胰酶)
是廣泛應(yīng)用的消化劑。胰蛋白酶是一種胰臟制品,對(duì)蛋白質(zhì)有水介作用,主要作用于賴氨酸或精氨酸相連接的肽鍵,使細(xì)胞間質(zhì)中的蛋白質(zhì)水介而使細(xì)胞分散開,在常用的蛋白酶中由于產(chǎn)品的活力和純度不同,對(duì)細(xì)胞的消化能力也不同,胰蛋白酶對(duì)細(xì)胞的作用,取決于細(xì)胞類型、酶的活力、配制的濃度、消化的溫度、無機(jī)鹽離子、pH以及消化時(shí)間的長短等。
細(xì)胞類型
胰蛋白酶適于消化細(xì)胞間質(zhì)較少的軟組織,能有效地分離肝、腎、甲狀腺、羊膜、胚胎組織、上皮組織等。而對(duì)含結(jié)締組織較豐富的組織,如 乳腺、滑膜、子宮、纖維肉瘤、腫瘤組織等就無效,但若與膠原酶合用,就能增加其對(duì)組織的分離作用。
酶的活力
市售的胰蛋白酶,其活力都經(jīng)過測(cè)定而有效,但配制時(shí)必須新鮮,需保存在低溫冰箱中,消化時(shí)的pH和溫度都要適宜,否則會(huì)影響活力,細(xì)胞的分散直接與酶的活力有關(guān),最終使用活力為1:200或1:250,56℃pH8.0時(shí)活力最強(qiáng)。
該酶為粉劑,保藏時(shí)要防潮,室內(nèi)溫度不宜過高,保存時(shí)間不能太長,若粉劑結(jié)團(tuán)塊,說明該部分受潮或失效。
酶的濃度
胰蛋白酶一般采用的濃度為0.1%-0.25%(活力1:200或1:250),但遇到難消化的組織時(shí),濃度可適當(dāng)提高,消化時(shí)間適當(dāng)延長。濃度高對(duì)細(xì)胞有毒性,而較低濃度的胰蛋白酶在培養(yǎng)液中可促進(jìn)細(xì)胞的增殖,若培養(yǎng)液中加入血清,其少量胰蛋白酶可被血清中抗胰蛋白酶因子所清除。
溫度
一般認(rèn)為胰蛋白酶在56℃時(shí)活性最強(qiáng),但由于對(duì)細(xì)胞有損害而不能被采用,常使用的溫度為37℃,通常在37℃進(jìn)行消化比室溫作用快。
pH
pH8~pH9是胰蛋白酶活力適宜范圍,但隨堿性的增加其活力也隨之減少,活性強(qiáng)分散快,細(xì)胞也容易被消化下來,消化分離細(xì)胞時(shí)PH只能選用7.6~8.0之間,否則對(duì)細(xì)胞有損傷。
無機(jī)鹽離子
若用含有鈣和鎂的鹽類溶液來配制胰蛋白酶時(shí),可以發(fā)生抑制胰蛋白的消化作用。因此,在配制時(shí)應(yīng)采用無鈣鎂離子的PBS配制。
消化時(shí)間
如果細(xì)胞消化時(shí)間過長,可以損害細(xì)胞的呼吸酶,從而影響細(xì)胞的代謝,一般消化時(shí)間為20分鐘為宜,冷消化時(shí)使用低濃度消化液,于4℃過夜也可。
二、膠原蛋白水解酶(簡(jiǎn)稱膠原酶,Collagenase)
它能在生理PH和溫度條件下特異性地水解天然膠原蛋白的三維螺旋結(jié)構(gòu),而不損傷其它蛋白質(zhì)和組織。膠原酶的化學(xué)本質(zhì)是一種蛋白質(zhì),因此,這對(duì)溫度、PH和導(dǎo)致蛋白質(zhì)變性的各種因素均非常敏感,極易受到外界條件的影響而改變其本身的構(gòu)象和性質(zhì)。
膠原酶按其存在的方式不同可分為人體內(nèi)源性膠原酶和藥用膠原酶兩種。其中用于原代細(xì)胞分離的是藥用膠原酶(collagenase),它是從溶組織梭狀細(xì)胞芽孢桿菌提取制備的,主要水解結(jié)締組織中膠原蛋白成分。適于消化分離纖維性組織、上皮及癌組織,可使上皮細(xì)胞與膠原成分分離而不受損害。常用劑量為最終濃度200U/ml(約為1mg/mL)或0.03%~0.3%
膠原酶分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ型以及肝細(xì)胞專用膠原酶,要根據(jù)所要分離消化的組織類型選擇膠原酶類型。
1、膠原酶Ⅰ用于上皮、肺,脂肪和腎上腺組織細(xì)胞的分離。用于消化組織中連接部分使其成為單個(gè)細(xì) 胞,用于哺乳動(dòng)細(xì)胞的分離!
2、膠原酶Ⅳ包含至少7種蛋白酶成分,分子量從68-130KD不等。它能消化多種組織
3、膠原酶Ⅴ包含至少7種蛋白酶成分,分子量從68-130KD不等。它可用于胰腺小島組織的分離,將結(jié)締組織分離成單個(gè)細(xì)胞!
4、膠原酶Ⅱ適用于肝臟,骨,甲狀腺,心臟和唾液腺組織。
胰蛋白酶應(yīng)用廣泛,特異性也差,一般用在間質(zhì)少的細(xì)胞組織;中性蛋白酶作用相對(duì)特異性,常用于皮膚組織細(xì)胞的分離,比胰蛋白酶也要溫和點(diǎn)。以皮膚為例,胰蛋白酶既破壞橋粒也破壞半橋粒,其作用部位是基底層細(xì)胞和其上的棘層細(xì)胞,而中性蛋白酶只破壞半橋粒,不影響表皮細(xì)胞之間的連接,作用部位在基底膜Iv型膠原和纖維粘連蛋白。