摘要:Müller細(xì)胞是視網(wǎng)膜中有著重要作用的神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞,針對(duì)該細(xì)胞的體外培養(yǎng)國(guó)內(nèi)外也做了大量的工作,本文就目前視網(wǎng)膜Müller細(xì)胞的體外培養(yǎng)、分離、鑒定、純化等方法的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。
關(guān)鍵詞:視網(wǎng)膜;Müller細(xì)胞;細(xì)胞培養(yǎng)
Müller細(xì)胞是視網(wǎng)膜神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞中最主要和最重要的膠質(zhì)細(xì)胞,參與了視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞的代謝、內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)以及神經(jīng)遞質(zhì)的運(yùn)輸、攝取和代謝[1]。因而Müller細(xì)胞在視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞的生長(zhǎng)、損傷、修復(fù)和再生中起到重要的作用,是引起多種眼底疾病甚至導(dǎo)致失明的原因之一[2,3]。現(xiàn)今對(duì)視網(wǎng)膜Müller細(xì)胞的研究也經(jīng)越來越受到重視,努力探尋一種最有效的體外培養(yǎng)視網(wǎng)膜Müller細(xì)胞的方法,以便更好的研究視網(wǎng)膜Müller細(xì)胞的功能及作用成為熱點(diǎn)之一。
1培養(yǎng)板、培養(yǎng)皿的預(yù)處理
視網(wǎng)膜Müller細(xì)胞在體外能更好的培養(yǎng)生長(zhǎng),常常需要對(duì)培養(yǎng)板、培養(yǎng)皿進(jìn)行包被預(yù)處理,這樣有利于視網(wǎng)膜膠質(zhì)細(xì)胞的貼壁生長(zhǎng),常用的包被物有鼠尾膠原、層黏連蛋白、多聚氨基酸等[4,5]。
1.1鼠尾膠原包被法 參照我國(guó)學(xué)者任海濤等[6]的方法,通過對(duì)SD大鼠鼠尾進(jìn)行剝離取得鼠尾腱,用Tris-HCl 緩沖液、胃蛋白酶處理后獲得鼠尾膠原蛋白原液、然后反復(fù)進(jìn)行分級(jí)鹽析、復(fù)溶得到鼠尾膠原蛋白。使用時(shí)用高純度蒸餾水稀釋成0.1mg/ml的質(zhì)量濃度,再以50ul/cm2的量均勻涂抹覆蓋于培養(yǎng)板、培養(yǎng)皿的全部底層表面,然后再室溫靜置放30min左右。吸除多余的的液體,予少量的滅菌蒸餾水洗滌,然后將水吸凈即可。
1.2層黏連蛋白和多聚氨基酸包被法 用1ug/ml的層黏連蛋白或者0.1mg/ml的多聚氨基酸直接加入培養(yǎng)板、培養(yǎng)皿蓋過內(nèi)底板于37℃過夜[7]?;蛘呦扔枚嗑郯被岚?h,37℃,然后再吸凈,然后加入層粘連蛋白覆蓋全部底層表面,然后37℃過夜。吸凈液體即可。
1.3我國(guó)學(xué)者趙麗萍等[8]得出各種支持物的效果大小依次為人羊膜上皮面、鼠尾膠原、多聚鳥氨酸、板素、纖維連接蛋白、人羊膜基底面、Ⅰ型膠原。但是因?yàn)檠蚰さ耐该鞫缺容^差,在顯微鏡下難以辨認(rèn)培養(yǎng)細(xì)胞的輪廓,實(shí)際使用比較少,而鼠尾膠原、多聚氨基酸膠原透明,操作簡(jiǎn)單,故常被首選使用。
2培養(yǎng)基
2.1含血清培養(yǎng)基 血清含有細(xì)胞生長(zhǎng)必須的營(yíng)養(yǎng)成分,能夠促進(jìn)體外培養(yǎng)細(xì)胞貼壁生長(zhǎng)。血清可以增強(qiáng)視網(wǎng)膜神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞在體外的存活率。
2.2無血清的合成培養(yǎng)基 無血清培養(yǎng)基按照細(xì)胞組分及濃度的差別,分為許多種類。馬偉等使用無血清培養(yǎng)基(NeurobasalTM-A Medium)成功培養(yǎng)出視網(wǎng)膜神經(jīng)細(xì)胞[9]。
3材料來源
在視網(wǎng)膜神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞的體外培養(yǎng)中,眼球的來源主要選取哺乳動(dòng)物如狗、樹鼩[10]、兔、豬、鼠、猴、貓、人等。在實(shí)際實(shí)驗(yàn)中,人的眼球是最好的研究對(duì)象,但材料來源有限,而且涉及倫理學(xué)方面的問題,因而非常難得。鼠的大體解剖和人相似,大腦比較發(fā)達(dá),新陳代謝較其他動(dòng)物更接近人,價(jià)格比較適宜,被大多數(shù)學(xué)者作為取材對(duì)象,一般選取小于1w內(nèi)的幼鼠[11,12]。
4視網(wǎng)膜Müller細(xì)胞的培養(yǎng)方法
4.1組織塊培養(yǎng)法 在無菌條件下,將SD乳鼠斷頭處死,取出眼球,用含慶大霉素和青霉素的PBS液浸泡,在解剖顯微鏡下距鋸齒緣1mm處剪開眼球,去除玻璃體及眼前節(jié),剝?nèi)∫暰W(wǎng)膜組織,將其剪成大小約2mm×2mm的視網(wǎng)膜組織,將其接種于培養(yǎng)瓶中,貼壁后加入含胎牛血清的培養(yǎng)基,放置于37℃含95%的氧氣和5%的二氧化碳的培養(yǎng)箱中培養(yǎng)[13]。
4.2酶解法 在無菌條件下,將SD乳鼠斷頭處死,取出眼球,用含慶大霉素和青霉素的PBS液浸泡,在解剖顯微鏡下距鋸齒緣1mm處剪開眼球,去除玻璃體及眼前節(jié),剝?nèi)〕鲆暰W(wǎng)膜組織后,將其剪成大小約1mm×1mm的視網(wǎng)膜組織,加入消化酶,放置于37℃含95%的氧氣和5%的二氧化碳的培養(yǎng)箱中消化成單細(xì)胞終止消化,在1000r/min,4℃的條件下離心5min,棄上清。加入培養(yǎng)液,吹打成懸浮液,然后移入培養(yǎng)瓶中,放置于37℃含95%的氧氣和5%的二氧化碳的培養(yǎng)箱中培養(yǎng)[13]。
5視網(wǎng)膜Müller細(xì)胞鑒定的方法
5.1倒置相差顯微鏡下觀察 早期視網(wǎng)膜Müller細(xì)胞,具有比較典型的形態(tài)學(xué)特征: 胞體較大,略呈長(zhǎng)梭形,胞質(zhì)豐富,細(xì)胞核大,位于細(xì)胞中央或偏位,多呈橢圓形,有2個(gè)或2個(gè)以上的核仁,細(xì)胞有粗大突起[14]。但由于后期細(xì)胞形態(tài)變化大,因此不宜作為細(xì)胞鑒定的方法。
5.2透射電鏡鑒定 Mano T等[15,16]把透射電鏡下細(xì)胞內(nèi)含直徑為8~10nm的微絲作為Müller細(xì)胞的標(biāo)志。
5.3免疫組織化學(xué)鑒定 常用的鑒定方法:一般認(rèn)為該細(xì)胞對(duì)膠質(zhì)細(xì)胞纖維酸性蛋白(GFAP)、波紋蛋白(vimentin)、碳酸酐酶C、谷氨酞胺合成酶(GS)和S抗原(S-100)呈陽性反應(yīng)[17-20]。
6視網(wǎng)膜Müller細(xì)胞的純化
利用Müller細(xì)胞在細(xì)胞比重、貼壁時(shí)間、粘著力、細(xì)胞壽命等方面特性,我國(guó)學(xué)者歸納純化Müller細(xì)胞的方法主要有:神經(jīng)細(xì)胞的自行消亡,高濃度血清對(duì)血管內(nèi)皮的抑制作用,毛吸管吸取法,機(jī)械振蕩吹打法、速率沉淀法、梯度離心法等[21]。但由于毛吸管吸取法、速率沉淀法、梯度離心法等操作繁瑣、且不易被掌握,機(jī)械震蕩吹打法來基礎(chǔ)上改良的恒溫?fù)u床震動(dòng)分離法、分次貼壁和反復(fù)消化法等被多數(shù)學(xué)者采用以純化Müller細(xì)胞。
7問題與展望
目前國(guó)內(nèi)外對(duì)Müller細(xì)胞研究比較多,但我們對(duì)其的了解還是比較少,視網(wǎng)膜Müller細(xì)胞具體功能有哪些,當(dāng)眼底病變其增殖分化時(shí)具體的機(jī)制是什么等問題還不是特別清楚。隨著對(duì)Müller細(xì)胞的認(rèn)識(shí)不斷增加,相信在不久的將來在治療視網(wǎng)膜神經(jīng)元等相關(guān)疾病方面有著重要的應(yīng)用價(jià)值。
參考文獻(xiàn):
[1]Ransom BR, Orkand RK. Glial-neuronal interactions in non-synaptic areas of the brain:studies inthe optic nerve[J]TrendsNeurosci,1996,19(8):352-358
[2]Raivich G, Bohatschek M, Kloss CU, et al. Neuroglial activation repertoire in the injured brain:graded response,molecular mechanisms andcues to physiological function[J]Brain Res Brain Res Rev,1999,30(1):77-105
[3]Shatz C J, O'leary DD. Repair and replacement to restore sight.Report from the Panel on Ganglion Cell/Connectivity[J]Arch Ophthalmol,1993,111(4):472-477
[4]Carri NG, Rubin K, Gullbergd, et al. Neuritogenesis on collagen substrates.Involvement of integrin-like matrix receptors in retinal fibre outgrowth on collagen[J]IntJDev Neurosci,1992,10(5):393-405
[5]SEIL FJ. The extracellular matrix molecule,laminin,induces purkinje cell dendritic spine proliferation in granule cell depleted cerebellar cultures[J]Brain Res,1998,795(1-2):112-120
[6]任海濤,鐘志勇,鄭佳琳,等.鼠尾膠原蛋白提取、分離、純化方法的建立及鑒定[J].中國(guó)比較醫(yī)學(xué)雜志,2012(11):51-53.
[7]司徒鎮(zhèn)強(qiáng).細(xì)胞培養(yǎng)[M].西安:世界圖書出版社,2004:150-153.
[8]趙麗萍,周明華.雞胚前腦細(xì)胞在各種支持物特別是人羊膜基膜上生長(zhǎng)的定量研究[J].解剖學(xué)報(bào),198901):56-60,127.
[9]馬偉,羅燕,李濤,等.體外無血清培養(yǎng)新生SD大鼠視網(wǎng)膜神經(jīng)細(xì)胞[J].眼科新進(jìn)展,2011(12):1111-1114.
[10]Sarafian TA, Montes C, Imura T, et al. Disruption of astrocyte STAT3 signaling decreases mitochondrial function and increases oxidative stress in vitro[J]PLoS One,2010,5(3):e9532
[11]Qian JA, Bull MS, Levitt P. Target-derived astroglia regulate axonal outgrowth in a region-specificmanner[J]Dev Biol,1992,149(2):278-294
[12]Mccarthy KD, De Vellis J. Preparation of separate astroglial and oligodendroglial cell cultures from rat cerebraltissue[J]J Cell Biol,1980,85(3):890-902
[13]Wakakura M, Foulds WS. Immunocytochemical characteristics of Muller cells cultured from adult rabbit retina[J]Invest Ophthalmol Vis Sci,1988,29(6):892-900
[14]Limb GA, Salt TE, Munro PM, et al. In vitro characterization of a spontaneously immortalized human Muller cell line (MIO-M1)[J]Invest OphthalmolVis Sci,2002,43(3):864-869
[15]Mano T, Puro DG. Phagocytosis by human retinal glialcells in culture[J]Invest Ophthalmol Vis Sci,1990,31(6):1047-1055
[16]王越暉,宋鄂,冷瀛,etal.兔視網(wǎng)膜Müller細(xì)胞原代培養(yǎng)[J].吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(醫(yī)學(xué)版),2003(03):367-369.
[17]茍琳,張作明,許漢鵬.視網(wǎng)膜Müller細(xì)胞在視網(wǎng)膜病變中的作用和研究現(xiàn)狀[J].眼科研究,2003,21:217-220.
[18]田春雨,陰正勤.Müller細(xì)胞與視網(wǎng)膜神經(jīng)元再生[J].軍醫(yī)進(jìn)修學(xué)院學(xué)報(bào),2006,27:475-476.
[19]江雪豐,周希瑗.Müller細(xì)胞在糖尿病視網(wǎng)膜病變中的研究進(jìn)展[J].眼科新進(jìn)展,2006(10):796-798.
[20]Lewis GP, Erickson PA, Kaska DD, et al. An immunocytochemical comparison of Muller cells and astrocytes in the cat retina[J]Exp Eye Res,1988,47(6):839-853
[21]劉瑤.視網(wǎng)膜Müller細(xì)胞的培養(yǎng)[J].國(guó)外醫(yī)學(xué).眼科學(xué)分冊(cè),1995(01):43-45.
編輯/申磊