肝脏类器官的培养方法主要涉及以下步骤,这些步骤基于当前的科学研究和实验室实践得出:
一、准备阶段
1.设备和试剂准备:
所需设备:CO2培养箱、双人单面超净台、倒置显微镜、台式冷冻离心机、水浴锅或水浴摇床、医用冰箱、-80℃冰箱、移液器、眼科剪、眼科镊等。
所需试剂:小鼠正常肝类器官培养基、基质胶(如Matrigel,需低因子、无酚红)、原代培养缓冲液、组织消化液、类器官传代培养缓冲液、类器官冻存液等。
2.组织收集:
小鼠组织:采用伦理上认可的适当方法对小鼠实施安乐死,然后通过标准外科手术程序将肝脏作为一个完整的器官切除。收集后,将组织冷藏于4°C的基础培养基中,直至准备好进行处理。
人体组织:手术切除后将组织冷藏于4°C的基础培养基中,直至准备好进行处理。需注意,使用人体材料需进行基因编辑或从相关患者身上获取样本,并确保已获得相关机构和国家机构的适当伦理批准。
二、组织处理与类器官培养
1.组织消化与细胞分离:
将组织转移到生物安全柜中,置于培养皿中,并用细剪刀将组织切成约0.5~1mm³的小块。
加入适量的组织消化液,在37°C下进行消化,消化时间根据组织类型和消化液浓度而定。
消化完成后,用移液管上下吹吸消化液,使组织块分散成单个细胞或小的细胞簇。
通过过滤和离心等方法,去除消化液和杂质,得到纯净的细胞悬液。
2.类器官接种与培养:
将处理好的细胞悬液或导管结构重悬在适当的基质胶中,如Matrigel。
在培养板的每个孔中接种适量的细胞-基质胶混合物,然后放入37°C培养箱中培养,直至基质胶凝固。
添加适量的肝脏类器官培养基,覆盖在凝固的基质胶上,继续在标准组织培养条件下(37°C,5% CO2)培养。
3.传代与扩增:
类器官在培养过程中会不断增殖和分化,需要定期进行传代以维持其生长。
传代时,使用类器官传代培养缓冲液将类器官从基质胶中分离出来,然后重新接种在新的基质胶和培养基中。
传代间隔根据类器官的生长速度和密度而定,一般为5~7天。
三、类器官分化与鉴定
1.诱导分化:
若需要将类器官分化为更成熟的肝细胞类型,可以将其转移到分化培养基中进行培养。
分化培养基通常包含一些能够诱导肝细胞分化的因子和信号分子。
2.组织学分析与鉴定:
通过组织学染色、免疫荧光等方法对类器官进行形态学和分子水平上的鉴定。
常用的染色方法包括HE染色、免疫细胞化学染色等。
通过检测类器官中特定基因和蛋白质的表达情况,可以评估其分化程度和细胞类型。
四、注意事项
1.无菌操作:整个培养过程中需要严格遵循无菌操作规范,以避免污染和感染。
2.温度控制:组织处理和培养过程中需要保持适当的温度,以确保细胞的活性和生长。
3.培养基与试剂的质量:使用高质量的培养基和试剂对于类器官的培养至关重要。
4.类器官的保存与复苏:若需要长期保存类器官,可以将其冷冻保存在液氮中。复苏时,需要按照适当的步骤进行解冻和培养。
总结
肝脏类器官的培养方法需要综合考虑多个因素,包括组织处理、细胞分离、接种与培养、传代与扩增以及分化与鉴定等步骤。通过精心设计和操作,可以成功培养出具有自我更新和分化能力的肝脏类器官,为疾病模型构建、药物筛选和细胞治疗等领域提供有力的工具。