小鼠頸椎脫臼處死后,放入750mL/L的酒精內(nèi)浸泡5min。無菌條件下取出雙側(cè)股骨,去除附帶組織,兩端剪斷暴露骨髓腔。用含100mL/L胎牛血清的DMEM培養(yǎng)液及1號(hào)針頭反復(fù)沖洗,將骨髓腔內(nèi)的骨髓沖出,并用1號(hào)針頭反復(fù)抽吸,制成單細(xì)胞懸液,充分混勻,轉(zhuǎn)入離心管,1500r/min離心5min棄上清及脂肪層,沉淀用DMEM培養(yǎng)液充分混勻,用吸管輕輕疊加到密度為1.077g/mL的Ficoll-Paque分離液上,2500r/min離心10min,取界面層的單核細(xì)胞,再用DMEM培養(yǎng)液多次洗滌,離心后備用。細(xì)胞沉淀以5×105個(gè)/cm2密度接種于培養(yǎng)瓶,加入DMEM完全培養(yǎng)液置于37℃,50mL/L CO2,80%相對(duì)濕度的培養(yǎng)箱中,2d后全量換液,去除未貼壁的細(xì)胞,以后每隔3d換液1次,倒置相差顯微鏡逐日觀察細(xì)胞的形態(tài),貼壁情況及生長情況。待細(xì)胞融合達(dá)80%,胰酶37℃消化,進(jìn)行傳代、擴(kuò)增培養(yǎng)。取培養(yǎng)第2代的細(xì)胞用PBS洗滌3次,胰酶消化成單細(xì)胞懸液,將細(xì)胞懸液移入離心管,1500r/min離心5min,棄上清,細(xì)胞沉淀PBS洗滌3次,分別加入熒光標(biāo)記的抗體,4℃孵育30min,PBS洗去未標(biāo)記抗體,10g/L多聚甲醛固定,應(yīng)用FACScan流式細(xì)胞儀檢測細(xì)胞表面抗原表達(dá)。
1.3 建立體外非接觸共培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)?zāi)P?/P>
參照本實(shí)驗(yàn)室的方法建立小鼠肺損傷模型[4],并參照POPOV等[3]方法建立體外非接觸共培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)?zāi)P,?shí)驗(yàn)?zāi)P蛨D見圖1。無菌條件下分離提取無肺損傷肺組織(共25只小鼠)、肺損傷模型肺組織(共25只小鼠)。制備肺組織單細(xì)胞懸液。將約5×104個(gè)/mL的小鼠肺細(xì)胞接種于0.4μm孔徑(Millpore)大小的膜上(懸掛式體外共培養(yǎng)小室),并放入24孔板中,在24孔板的底部同時(shí)放上適當(dāng)大小的載玻片,并接種約5×104個(gè)/mL小鼠骨髓來源間充質(zhì)干細(xì)胞(MSCs)。共設(shè)計(jì)三組,每組6孔:對(duì)照組:MSCs單獨(dú)靜置培養(yǎng);實(shí)驗(yàn)組A: 正常健康肺組織單細(xì)胞懸液(上室)+MSCs(下室);實(shí)驗(yàn)組B:損傷組肺組織單細(xì)胞懸液(上室)+MSCs(下室)細(xì)胞。共同培養(yǎng)8d,每日倒置相差顯微鏡下觀察細(xì)胞形態(tài),貼壁情況及生長情況。
1.4 激光共聚焦顯微鏡檢測表面蛋白C(surfatcant protein C, SP-)和水通道蛋白5(aquaporin protein 5, AQP-5)的熒光表達(dá)醫(yī)學(xué)全.在線gydjdsj.org.cn
在共培養(yǎng)的第8天,根據(jù)以下步驟處理細(xì)胞標(biāo)本:①將共培養(yǎng)中接種有MSCs的載玻片取出,40g/L的多聚甲醛固定10min,0.01mol/L PBS漂洗3~5次;②在同一培養(yǎng)皿中分別加入PBS稀釋抗-SP-C(1∶100)一抗和抗-AQP5(1∶100),濕盒內(nèi)4℃孵育24h,0.01mol/L PBS漂洗3次;③加入FITC標(biāo)記和TRITC標(biāo)記的抗兔IgG(1∶100),37℃孵育2h,0.01mol/L PBS漂洗3次;④0.01mol/L PBS充分洗滌后加入終濃度為10mg/L Hoechst 33342約1mL,室溫孵育20min;以抗體稀釋液代替單克隆抗體作為陰性對(duì)照試驗(yàn)。⑤0.01mol/L PBS充分洗滌后用VECTASHIELD Mounting Medium封片,采用激光共聚焦顯微鏡觀察SP-C、AQP5的熒光表達(dá)情況。
1.5 RT-PCR 檢測非接觸共培養(yǎng)體系模型下室中的SP-C和AQP5 mRNA
1.5.1 總RNA的提取
RNA抽提試劑盒為Qiagen公司產(chǎn)品,具體操作按照試劑盒說明書。
1.5.2 cDNA第一鏈合成反應(yīng)
20μL反應(yīng)體積中含2μL 10×PCR buffer、2μL 2mmol/L dNTP、4μL 25mmol/L MgCl2、0.5μL RNase抑制劑、2μL RNA模板、1μL oligo dT引物、7.5μL無RNase水,反應(yīng)條件為:50℃ 30min,99℃ 5min,5℃ 5min。
1.5.3 PCR擴(kuò)增反應(yīng)
通過對(duì)AQP-5和SPC基因組DNA序列分析,用計(jì)算機(jī)輔助生物軟件Primer 5.0(Applied Biosystem, Inc.Co.)設(shè)計(jì)了兩對(duì)引物,AQP-5:Forward(5′-3′):TGTCGTCGTGGTGATTGTA;Reverse(5′-3′):ACTGTGCCCTTCTTCCTG。預(yù)計(jì)擴(kuò)增片段長為355bp;SPC:Forward(5′-3′):GAGCCAGTTTCGCATTCC;Reverse(5′-3′):CAGGTCTCGCCCAGAAGA。預(yù)計(jì)擴(kuò)增片段長為463bp。引物由上海生工合成。PCR反應(yīng)體系包括:每種dNTP 250μmol/L,MgCl2 2.5μmol/L,10×PCR緩沖液5μL,Taq酶5u,反轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物3μL,引物0.1μmol/L/條,終反應(yīng)體系50μL。PCR反應(yīng)在PX-2型PCR儀上進(jìn)行,AQP-5循環(huán)條件為:95℃ 10min;94℃ 60s,48℃ 90s,72℃ 60s,35個(gè)循環(huán);72℃ 10min。SPC循環(huán)條件為:95℃ 10min;94℃ 60s,50℃ 90s,72℃ 60s,35個(gè)循環(huán),72℃ 10min。取5μL產(chǎn)物經(jīng)12g/L瓊脂糖電泳,鑒定產(chǎn)物的特異性。最后將所獲得的PCR產(chǎn)物利用GeneTools(SynGene公司,版本:3.07)進(jìn)行產(chǎn)物量的測定(豐度圖結(jié)果未顯示)。
1.6 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理
所有數(shù)據(jù)以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(±s)表示,采用SPSS13.0統(tǒng)計(jì)軟件包對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,實(shí)驗(yàn)結(jié)果均數(shù)之間比較采用General Lineral Model(GLM)模型進(jìn)行析因多因素方差分析,P<0.05為具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2 結(jié) 果
2.1 小鼠骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞的體外分離、純化、擴(kuò)增和鑒定
骨髓單核細(xì)胞懸液接種于塑料培養(yǎng)瓶后,細(xì)胞在培養(yǎng)瓶底散在分布,呈圓形,48h后完全換液,去除未貼壁的血細(xì)胞。此時(shí)貼壁的細(xì)胞為單個(gè)或幾個(gè)細(xì)胞的克隆,細(xì)胞形態(tài)均一,為長梭形。培養(yǎng)至10~12d,細(xì)胞接近融合,每個(gè)克隆約數(shù)百至數(shù)千個(gè)細(xì)胞,集落之間細(xì)胞出現(xiàn)重疊,細(xì)胞形態(tài)均一,隨著培養(yǎng)時(shí)間的延長,旋渦中心的細(xì)胞可形成多細(xì)胞層,細(xì)胞界限不清,黏附于貼壁細(xì)胞之上的雜細(xì)胞在換液的過程中逐漸被清除。傳代后的MSCs增殖生長仍然迅速,生長潛伏期較短,7~10d即達(dá)到完全融合(圖2)。流式細(xì)胞儀結(jié)果顯示二代細(xì)胞均一性在95%以上,CD34、CD45表達(dá)為陰性,證明這一類細(xì)胞為非造血類細(xì)胞。CD105、CD106表達(dá)陽性(圖3)。
2.2 激光共聚焦顯微鏡檢測SP-C和AQP5的熒光表達(dá)
于共培養(yǎng)的第8天處理標(biāo)本,然后用激光共聚焦觀察各處理組共培養(yǎng)下室中的免疫熒光表達(dá)情況。對(duì)照組只檢測到MSCs的藍(lán)色熒光和AQP5的紅色熒光(圖4A)。實(shí)驗(yàn)組A也只檢測到MSCs的藍(lán)色熒光和AQP5的紅色熒光(圖4B)。實(shí)驗(yàn)組B可同時(shí)檢測到MSCs的藍(lán)色熒光,AQP5的紅色熒光,以及綠色的SP-C的熒光(圖4C、圖4D)。
2.3 共培養(yǎng)體系下室中的SP-C和AQP5 mRNA的表達(dá)情況