實驗十七 病毒的培養(yǎng)
病毒與細菌不同,它必須依賴宿主細胞才能增殖。采用組織培養(yǎng)分離病毒,常用的方法為雞胚培養(yǎng)、單層細胞培養(yǎng)法及組織塊法。后兩者均能在顯微鏡下直接觀察正常細胞的形態(tài),一般分為梭形(成纖維樣)及多角形(上皮樣)兩類。
一、雞胚培養(yǎng)法
雞胚培養(yǎng)法為常用的病毒培養(yǎng)方法之一,用于對痘類病毒、粘病毒和皰疹病毒的分離、鑒定、制備抗原、以及研究病毒性質(zhì)等方面。由于雞胚培養(yǎng)方法操作簡便、受精雞卵來源豐富,雞胚本身帶病毒的情況少見,特中國衛(wèi)生人才網(wǎng)別是雞胚感染粘病毒后,在它的羊水和尿囊液中有大量的游離病毒存在,對動物紅細胞可產(chǎn)生血凝現(xiàn)象,因此為初步鑒定病毒提供了一個依據(jù)。其接種方法有雞胚絨毛尿囊膜接種法、羊膜腔接種法及尿囊腔接種法等。在此實驗中僅介紹后兩種方法。
【材料】
流感病毒10-3稀釋液,9-12d齡雞胚、無菌1ml注射器及7~9號針頭、鋼鉆、磨牙鉆、彎頭小鑷、滅菌液體石蠟、滅菌毛細吸管等。
【方法】
1.雞卵的孵化:選大而殼薄的雞蛋,用酒精棉球輕拭外殼以除去污物,置于38-39℃的溫箱中孵化,箱內(nèi)必須保持相當(dāng)?shù)臐穸龋u卵每天翻動1-2次,受精的雞卵4-5d后即可見到胚胎和血管。
2.雞胚羊膜腔接種法:(圖17-1)
(1) 操作前一天將卵的小端向下直立培養(yǎng),使胚胎浮在氣室下,便于操作。
(2) 接種前檢查雞胚生活情況,并用鉛筆劃出氣室和胚胎的位置,然后用磨牙鉆在靠近胚胎側(cè)磨一方形小窗,每邊約1cm。
(3) 用小鑷挑去卵殼,撕去卵膜,再滴兩滴石蠟油于卵膜上,石蠟油在卵膜上散開使膜透明,這樣在照明燈照射下,整個雞胚明顯可見。
(4) 用滅菌1ml注射器抽取少許流感病毒,將針頭對準(zhǔn)雞胚直下,穿過絨毛尿囊膜和羊膜進入羊膜腔,為了試針探頭針是否確實已到羊膜腔內(nèi),可用針頭輕擊小雞嘴部,小雞立即動彈表示針頭已進入羊膜腔,推動注射器,注入0.1-0.2ml。
(5) 注射完畢后用膠布封口(膠布先經(jīng)碘酒處理,并通過火焰燒去余碘),用過的注射器經(jīng)煮沸消毒,接種的雞胚置于35-36℃的溫箱中孵育48-72h。
(6) 自接種后次日起逐日檢查雞胚生活情況,兩日以內(nèi)死亡者多與病毒接種無關(guān),收獲病毒前將雞胚放入4℃的冰箱中使雞胚凍死以避免收獲時出血。
(7) 自冰箱內(nèi)取出雞胚,用碘酒消毒氣室端,撕去膠布,并將蛋殼擴大,用小鑷撕去卵膜及絨毛尿囊膜,然后用毛細吸管除去囊液,再用左手持鑷,鑷住羊膜腔,用毛細管插入羊膜腔吸取羊水,一般可吸出羊水1ml左右。
(8) 檢查羊水有無凝集雞紅細胞的作用。
圖17-1 雞胚羊gydjdsj.org.cn/jianyan/膜腔接種法 圖17-2 雞胚尿囊腔接種法
3、雞胚尿囊腔接種法:(圖17-2)
(1) 檢查雞胚生活的情況,用鉛筆標(biāo)明天然氣室,然后在絨毛尿囊膜發(fā)育區(qū)避開大血管處作一直徑為1mm的小園圈定為注射入口。
(2) 用碘酒少許消毒注射人口和天然氣室的頂端,再用75%的酒精洗去碘。
(3) 用鋼鉆經(jīng)過火焰消毒,在注射入口以及氣室頂端鉆孔。
(4) 用滅菌的1ml注射器抽取病毒液體0.1~0.2ml刺入約0.5cm深后注入。
(5) 注射完畢后,用小鑷夾一小塊膠布沾95%酒精少許通過火焰燃燒以達到消毒目的后,迅速將火焰熄滅,將注射人口及氣室的小孔封貼。
(6) 培養(yǎng)收獲同羊膜腔接種法,尿液及羊囊液均可收獲。尿囊接種法適于流感病毒、副流感病毒、腮腺炎病毒以及新城雞瘟病毒的傳代。但分離培養(yǎng)陽性率不及羊囊接種法。
(7) 取清潔試管2只,標(biāo)記“1”、“2”。試管內(nèi)加入收獲的尿囊液搖勻,置室溫中半小時后觀察有無血凝現(xiàn)象并記錄結(jié)果。
二、原代人胚腎單層細胞制備
原代細胞為直接采自動物或人組織如人胚腎、人羊膜、猴腎等。人胚腎為實驗室常用的組織。
【材料】
1.4~6個月齡新鮮的胎兒(水囊引產(chǎn)或早產(chǎn)死胎)。
2.Hanks液、0.25%胰酶、營養(yǎng)液〔含10%胎牛血清,0.5%水解乳蛋白、三抗(青霉素、鏈霉素、卡那霉素)〕。
3.5.6%碳酸氫鈉溶液。
4.無菌培養(yǎng)小瓶、三角燒瓶、吸管、眼科小剪刀及小鑷子、橡皮塞。
【方法】
1.取胚腎:胎兒取俯臥位,用3%碘酒消毒背部及臀皮膚,剪開脊柱兩側(cè)皮膚及皮下組織。自肋緣下剪開骶嵴肌,鈍性分離拉開切口,用止血鉗或鑷子夾取腎臟,分離腎周組織,取出腎臟放入無菌平皿中。
2.剪取皮質(zhì):將腎包膜剝?nèi),用眼科剪刀從腎表面剪取皮質(zhì),除去髓質(zhì)。將皮質(zhì)置營養(yǎng)小瓶內(nèi),剪成1~3mm3小塊,用Hanks液洗數(shù)次,直至液體清晰為止。
3.消化:將組織小塊移入三角燒瓶內(nèi),加0.25%胰酶10ml,同時加入0.1ml三抗溶液,將pH調(diào)至8.0左右置4℃冰箱消化18h左右。取出后用Hanks液輕輕洗3次,以除去剩余的胰酶溶液。
4.分散細胞:加入營養(yǎng)液10ml,用刻度吸管吹打,直至組織塊細小至不可見,全部成為分散細胞為止。
5.細胞計數(shù):吸0.1ml細胞懸液,加入0.9ml Hanks液,混勻后吸出少量懸液滴入血球計數(shù)板,用低倍鏡計算,并按下列公式計算每ml細胞數(shù)。(4大格細胞數(shù)/4×10,000×10=每ml細胞數(shù))。
6.細胞分裝及培養(yǎng):將已計數(shù)的細胞懸液,用營養(yǎng)液稀釋至每毫升含40萬~50萬個細胞,將此細胞懸液分裝入培養(yǎng)小瓶,每瓶lml,用橡皮塞塞好,充分搖勻置37℃溫箱靜置培養(yǎng),以后每日觀察細胞生長情況。一般于次日即可見細胞粘于管壁,3~7d長成單層后可使用。
三、HeLa細胞培養(yǎng)法
腫瘤組織經(jīng)過多次傳代可建立傳代細胞系,這種細胞能無限傳代。HeLa細胞來自子宮頸癌組織,對多種腸道病毒及腺病毒均敏感,故可用于這些病毒的分離。
【材料】
1.傳代HeLa細胞系培養(yǎng)瓶。
3.0.25%胰蛋白酶、三抗、營養(yǎng)液。
4.5.6%碳酸氫鈉。
5.無菌培養(yǎng)瓶,吸管等。
【方法】
1.棄去傳代HeLa細胞培養(yǎng)瓶中的營養(yǎng)液。
2.加入5m1 0.25%胰蛋白酶溶液,37℃孵育1~2min。
3.放置細胞瓶使細胞在上,胰酶溶液在下,繼續(xù)孵育5~10min。
4.除去胰蛋白酶,加入原量的生長液,用10ml吸管吹打分散細胞。
5.用營養(yǎng)液按原量作3倍稀釋。然后用1ml吸管分裝培養(yǎng)小瓶,使每小瓶含1ml細胞懸液,置37℃培養(yǎng)。
6.單層細胞的生長:培養(yǎng)24h后,HeLa細胞貼于培養(yǎng)瓶壁,表現(xiàn)為單個或2~3個細胞聚集成的小島,隨后細胞開始分裂繁殖,一般3~7d長成單層。HeLa細胞的形態(tài)為多形的上皮樣細胞。
四、病毒對細胞致病作用的觀察
【材料】
1.HeLa細胞培養(yǎng)小瓶。
2.脊髓灰質(zhì)炎病毒毒種,腺病毒毒種。
3.細胞維持液(含5%小牛血清,5%水解乳蛋白的Hanks液,其中含有青霉素100u/ml、鏈霉素與卡那霉素各100μg/ml,pH調(diào)至7.4~7.6)。
4.1ml吸管等。
【方法】
(一)接種病毒
1.選擇生長良好的人胚腎細胞培養(yǎng)小瓶,分試驗組(接種病毒)和正常細胞對照組(不接種病毒)。
2.試驗組:傾去營養(yǎng)液,每瓶加入維持液0.9ml,然后接種已稀釋的脊髓灰質(zhì)炎病毒液或腺病毒液0.1ml。
3.正常細胞對照組:傾去營養(yǎng)液后,每瓶加維持液lml。
4.置37℃培養(yǎng),接種24h后,逐日觀察結(jié)果。
5.接種病毒時注意事項:
(1) 接種病毒時需要兩個人配合,嚴(yán)格無菌操作。
(2) 接種病毒時應(yīng)將吸有毒種的吸管伸入到培養(yǎng)小瓶內(nèi),然后輕輕地吹出毒種,切不可將毒種污染環(huán)境。
(3) 吸毒種的吸管應(yīng)及時放入消毒缸內(nèi)。
(二)病毒感染細胞的指標(biāo)
1.pH變化
正常細胞代謝時能分解糖類產(chǎn)酸,使維持液中酚紅指示劑由紅色變黃色。但某些病毒增殖后影響正常細胞代謝,降低了細胞分解代謝產(chǎn)酸的作用,因此維持液pH仍保持原狀甚至變堿性。這是反映病毒在細胞中增殖的一個指標(biāo)。
2.細胞病變
細胞受病毒感染后,由于病毒的增殖,使細胞形態(tài)上產(chǎn)生病理改變,不同病毒引起細胞病變的特征有所不同,依次可識別病毒,舉例如下:
(1) 脊髓灰質(zhì)炎病毒:細胞變圓、縮小,細胞之間可有拉絲,折光性強,病變細胞分散較均勻,不成堆聚集,視野較干凈。
(2) 腺病毒:細胞腫大變圓,常見的3、7、11型可有折光性很強的粗大顆粒,細胞聚集成葡萄狀,細胞層間可見明顯撕裂現(xiàn)象。
(3) 皰疹病毒:細胞腫大變圓,邊緣較薄,有時有拉絲現(xiàn)象,并可有比一般病變細胞大數(shù)倍的大圓形細胞及多核巨細胞。病變細胞的細胞膜、細胞漿、細胞核層次較清楚,可見分成三層的靶形病變細胞。