分类号R776
Investigation of cultured lens epithelial cells and its growth characteristics
Chen FenghuaChen CuizhenWang Jinjin
(Beijing Institute of Ophthalmology,Beijing 100005)
AbstractObjectiveTo investigate the growth characteristics of bovine lens epithelial cells by in vitro lens epithelial cells culture.MethodsBovine lens epithelial cells were planted and cultured in condition of 37℃,5%CO2.The cell growth curves were examined by cell counting and MTT colorimetry,exponential curve of cell fission was also measured.ResultsLens epithelial cells grow well during planting culture.Most of the pieces attached to the glass or plastic surface during the first 24-hour’s culture and the signs of cell growth were seen at the edges of the fragments afte 2~3 days culture.These cells lay together with features of epithelial cells,forming a monolayer.Mostly the cells formed a confluent layer in about 2~3 weeks.The cells reached confluence at 7~10 days in the first passage culture.The cell growth Curve measured by counting was similar to what was measured by MTT colorimetry;the fission of lens epithelial cells reached climax after 5 days’ subculture.ConclusionThe planting culture is a good method for lens epithelial cells,which grow and proliferate well during in vitro primary culture and subculture.MTT colorimetry is an effective way to measure cell growth and proliferation.
Key wordslens epithelial cells MTT proliferation
晶状体上皮细胞对维持晶状体的正常代谢和功能起着重要作用。晶状体上皮细胞的功能损害、形态改变或异常增殖、移行,与白内障及后囊混浊的发生密切相关[1]。因此,成功地建立晶状体上皮细胞的原代和传代培养方法,对研究白内障和后囊混浊的发生机理及药物防治很有价值。本文探讨了晶状体上皮细胞的原代及传代培养方法,并观察了细胞离体生长的部分生长特性。
1 材料与方法
1.1 主要试剂
DMEM培养基、Trypsin为美国Gibco公司产品,胎牛血清为美国Hyclone公司产品,MTT为美国Sigma公司产品。
1.2 主要仪器
日本Olympus倒置相差显微镜,德国Heraeus CO2细胞培养箱,美国Biorad MR-4500酶标仪。
1.3 牛晶状体上皮细胞的原代培养
新生牛眼购自北京南郊牛奶公司,死后立即无菌取材,放入4℃冰盒中带回实验室。在无菌条件下,剔除肌肉组织,暴露干净的巩膜,浸泡在含320U/ml庆大霉素的生理盐水中1h。用无菌生理盐水冲洗3次,在超净台中切开眼球,经后部取出晶状体,仔细截取晶状体前囊,放入含青霉素200U/ml,链霉素250μg/ml及20%胎牛血清的DMEM培养基中。将前囊皮剪成1mm2大小的碎片,均匀分种于50ml培养瓶中,使培养基刚好盖过瓶底,置37℃,5%CO2,95%空气的培养箱中培养,2天后补加培养基,以后约每3天更换培养基。
1.4 晶状体上皮细胞的传代培养
原代培养的细胞在培养瓶底长满融合后,用0.02%EDTA,0.25%胰酶消化后传代,以1∶ 2或1∶ 3的分种率分种传代。
1.5 用细胞计数法测定细胞生长曲线[2]
收集生长良好的细胞,经胰酶消化,台盼蓝计数,以1×104/ml细胞密度接种于24孔板中,每孔加入含20%胎牛血清的DMEM培养基1ml,于37℃,5%CO2的培养箱中培养,每日消化4孔,用血细胞计数板计数,将4孔细胞计数的平均值绘制成细胞生长曲线。
1.6 用MTT法测定细胞生长曲线[3]
将细胞消化后以1×104/ml细胞密度接种于96孔板,每孔加入含20%胎牛血清的DMEM培养基100μl,于37℃,5%CO2的培养箱中培养,按下述方法每日测4孔:向每孔中加入20μlMTT溶液(5mg/ml),于37℃,5%CO2的培养箱中培养16h,每孔再加100μl20%SDS(十二烷基磺酸钠),50%DMF(二甲基甲酰胺),37℃孵育6~7h,用酶标仪测定其OD值,测定波长为600nm,将每日均值绘制成细胞生长曲线。
1.7 细胞分裂指数计数法[2]
按计数法检测细胞生长曲线的细胞接种方法,将细胞悬液接种于事先放置有小盖玻片的培养瓶内,每日取4个小玻片,用95%酒精固定,吉姆萨或HE染色。对每一时间组的玻片各取细胞多、中、少3个区域各1区,共数1000个细胞,计算出每1000个细胞中的分裂相平均数,绘制成细胞分裂指数曲线图。
2 结果
2.1 晶状体上皮细胞的原代及传代培养
原代培养的细胞在接种2~3天后即可见植片边缘有新生的上皮细胞。这些新生细胞呈六边形或多角形镶嵌排列,围绕植片形成贴壁生长的单层上皮细胞(图1)。细胞在接种2~3周长满融合即可传代。传代的细胞一般24h内贴壁,1~2周长满融合成紧密排列的单层上皮细胞(图2)。培养的晶状体上皮细胞经HE染色后,细胞核呈蓝色,胞浆嗜酸性,可见核分裂相。采用吉姆萨染色亦可见明显的核分裂相。
图1 原代培养10天的牛晶状体上皮细胞
Fig.1 Bovine lens epithelial cells in 10 days’ primary culture
图2 传2代长满融合的晶状体上皮细胞
Fig.2 Confluent subculture after second passage
2.2 细胞生长曲线绘制
分别采用细胞计数法及MTT法测定细胞生长曲线,二者所测定的细胞生长过程基本一致(图3,4)。
2.3 细胞增殖情况
通过计数细胞核分裂相,绘制成细胞分裂指数曲线图(图5),从图中可见细胞在培养第5天达分裂高峰。
图3 计数法细胞生长曲线
Fig.3 The growth curve by cells counting
图4 MTT法细胞生长曲线
Fig.4 The growth curve by MTT measure
图5 细胞分裂指数曲线
Fig.5 The mitotic index curve of lens epithelial cells
3 讨论
晶状体起源于外胚层,仅由上皮细胞及其产物构成,并通过基底膜与其它细胞完全分离。故离体培养的晶状体上皮细胞不易受到其它细胞的污染,适用于研究细胞生长、分化及蛋白合成等功能。自1969年Mayer首次建立了晶状体上皮细胞离体培养技术以来,一些学者对人及某些动物的晶状体上皮细胞做了离体培养[4]。
离体培养晶状体上皮细胞的主要困难是晶状体囊膜小,用消化法难以获得大量细胞,组织块培养如长时间不能贴壁,亦将导致细胞死亡。为促使组织块贴壁,改进的组织块培养法将囊膜片置于培养瓶底后,倒转培养瓶,使加入的培养基不接触囊膜片,放置一定时间再将培养瓶翻转回位,使培养基覆盖囊膜片。其意义在于,既不会使囊膜片干燥,又促进其贴壁[5]。李秋明[6]将前囊膜剪碎后加入纯胎牛血清和冰冻过的新生牛晶状体皮质,密封培养24~48h后,再添加培养基,提高了人晶状体上皮细胞原代培养的成功率。为减少操作步骤,同时又避免倒转培养瓶<
