微血管內(nèi)皮細(xì)胞(MicrovascularEndothelialCells,MVECs)是構(gòu)成微血管(如毛細(xì)血管、小靜脈)內(nèi)壁的關(guān)鍵細(xì)胞,其培養(yǎng)基及培養(yǎng)方法需嚴(yán)格模擬體內(nèi)微環(huán)境,以維持其特異性功能和形態(tài)。以下是微血管內(nèi)皮細(xì)胞培養(yǎng)基的配方、培養(yǎng)方法及關(guān)鍵注意事項(xiàng)的詳細(xì)說明:
一、培養(yǎng)基核心成分
微血管內(nèi)皮細(xì)胞培養(yǎng)基需包含以下關(guān)鍵成分,以支持細(xì)胞增殖、維持屏障功能及抑制平滑肌細(xì)胞污染:
基礎(chǔ)培養(yǎng)基
推薦選擇:
EndothelialCellBasalMedium-2(EBM-2):專為內(nèi)皮細(xì)胞設(shè)計(jì),含低水平生長因子,避免過度刺激。
M199或DMEM/F12:需額外補(bǔ)充生長因子和營養(yǎng)成分。
pH與滲透壓:維持pH7.2-7.4,滲透壓280-320mOsm/kg。
生長因子與補(bǔ)充劑
內(nèi)皮細(xì)胞生長補(bǔ)充劑(ECGS):含酸性成纖維細(xì)胞生長因子(aFGF)、肝素等,促進(jìn)內(nèi)皮細(xì)胞增殖。
血管內(nèi)皮生長因子(VEGF):濃度5-10ng/mL,維持血管生成潛能。
胰島素樣生長因子-1(IGF-1):濃度10-20ng/mL,促進(jìn)細(xì)胞貼壁與存活。
氫化可的松:濃度1μg/mL,抑制平滑肌細(xì)胞污染。
L-谷氨酰胺:濃度2mM,提供能量代謝底物。
血清與抗生素
胎牛血清(FBS):濃度5%-10%,提供生長因子和貼壁因子。需篩選低內(nèi)毒素批次(<0.1EU/mL)。
青霉素-鏈霉素:濃度100U/mL青霉素+100μg/mL鏈霉素,預(yù)防細(xì)菌污染。
兩性霉素B:濃度0.25μg/mL,抑制真菌污染(可選)。
特殊添加劑(按需選擇)
Rho激酶抑制劑(Y-27632):濃度10μM,促進(jìn)細(xì)胞貼壁(適用于原代培養(yǎng)或傳代初期)。
肝素:濃度100μg/mL,增強(qiáng)VEGF活性并抑制凝血酶誘導(dǎo)的細(xì)胞收縮。
抗壞血酸:濃度50μg/mL,促進(jìn)膠原蛋白合成,維持細(xì)胞外基質(zhì)穩(wěn)定性。
二、培養(yǎng)方法詳解
1.細(xì)胞獲取與原代培養(yǎng)
組織來源:
動(dòng)物模型:大鼠腦、視網(wǎng)膜、肺或脂肪組織;小鼠腦或耳部皮膚。
人類來源:臍帶靜脈(需消化去除大血管內(nèi)皮細(xì)胞)、脂肪組織或皮膚活檢樣本。
分離方法:
酶消化法:
剪碎組織至1mm³碎片,用0.1%膠原酶A或II型膠原酶37℃消化30-60分鐘。
加入等體積含10%FBS的DMEM終止消化,1000rpm離心5分鐘棄上清。
用培養(yǎng)基重懸細(xì)胞,通過200目濾網(wǎng)過濾去除未消化組織。
磁珠分選法:利用CD31或VE-cadherin抗體標(biāo)記內(nèi)皮細(xì)胞,通過磁珠分離純化。
2.細(xì)胞接種與傳代
接種密度:
原代細(xì)胞:5×10?cells/cm²(避免密度過低導(dǎo)致細(xì)胞老化)。
傳代細(xì)胞:3×10?cells/cm²(維持對(duì)數(shù)生長期)。
傳代操作:
棄舊培養(yǎng)基,用PBS清洗2次。
加入0.05%胰蛋白酶-EDTA,37℃消化2-5分鐘(顯微鏡下觀察細(xì)胞變圓)。
加入等體積含血清培養(yǎng)基終止消化,輕柔吹打成單細(xì)胞懸液。
1000rpm離心5分鐘,用新鮮培養(yǎng)基重懸后接種。
3.培養(yǎng)條件優(yōu)化
溫度與CO?:37℃、5%CO?恒溫培養(yǎng)箱。
濕度控制:培養(yǎng)瓶?jī)?nèi)加入3-5mL無菌PBS防止蒸發(fā)。
換液頻率:
原代培養(yǎng):每48小時(shí)半量換液(避免頻繁擾動(dòng)影響貼壁)。
傳代細(xì)胞:每24-48小時(shí)全量換液(根據(jù)培養(yǎng)基顏色變化調(diào)整)。
細(xì)胞形態(tài)監(jiān)測(cè):
正常內(nèi)皮細(xì)胞呈鵝卵石樣排列,形成單層緊密連接。
若出現(xiàn)紡錘形細(xì)胞(平滑肌細(xì)胞污染)或細(xì)胞脫落,需調(diào)整血清濃度或添加氫化可的松。
三、關(guān)鍵注意事項(xiàng)
污染防控:
嚴(yán)格無菌操作,使用預(yù)封口培養(yǎng)瓶或蓋玻片。
定期檢測(cè)支原體污染(PCR法或熒光染色法)。
細(xì)胞鑒定:
免疫熒光檢測(cè)內(nèi)皮細(xì)胞標(biāo)志物(如CD31、VE-cadherin、vWF)。
透射電鏡觀察Weibel-Palade小體(內(nèi)皮細(xì)胞特有細(xì)胞器)。
功能驗(yàn)證:
跨內(nèi)皮電阻(TEER)檢測(cè)屏障功能(正常值>150Ω·cm²)。
乙酰化低密度脂蛋白(Ac-LDL)攝取實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證內(nèi)吞功能。
儲(chǔ)存與復(fù)蘇:
液氮凍存:含10%DMSO的凍存液,-80℃過夜后轉(zhuǎn)入液氮。
快速復(fù)蘇:37℃水浴1分鐘內(nèi)融化,逐步稀釋DMSO至0.1%。
四、應(yīng)用場(chǎng)景拓展
疾病模型構(gòu)建:通過高糖培養(yǎng)基模擬糖尿病微血管病變,或缺氧培養(yǎng)模擬缺血性損傷。
藥物篩選:檢測(cè)化合物對(duì)內(nèi)皮細(xì)胞增殖、遷移或血管生成的影響(如抗血管生成藥物篩選)。
組織工程:與膠原蛋白支架共培養(yǎng),構(gòu)建血管化組織模型。