实验前准备
实验材料:选取健康小鼠或人体新鲜肠道组织,应尽可能在获取组织后立即开展实验,以保证组织活性。
实验试剂与耗材:准备基础培养基、胎牛血清、多种细胞因子(如 EGF、Noggin、R - Spondin 1 等)、基质胶、胰蛋白酶、EDTA、青霉素 - 链霉素双抗、离心管、培养皿、移液器及枪头、细胞培养板等。上述试剂均需保证无菌,耗材需经过灭菌处理。
实验设备:确保超净工作台、二氧化碳培养箱、离心机、显微镜等设备处于正常运行状态,且超净工作台需提前开启紫外灯进行消毒。
组织处理
清洗与剪碎:将获取的肠道组织置于含冰冷 PBS 缓冲液的培养皿中,仔细清洗以去除肠道内容物。随后,用眼科剪将组织剪成 1 - 2 毫米的小段。
消化处理:把剪碎的组织转移至离心管,加入含 0.5 mM EDTA 的 PBS 溶液,置于 37℃恒温摇床,以 150 - 200 转 / 分钟的速度振荡消化 30 - 40 分钟 。消化结束后,通过轻柔吹打使组织进一步分散,接着进行低速离心,如 1000 转 / 分钟,离心 5 分钟,弃去上清液。
类器官培养
基质胶包被:在 24 孔细胞培养板中,每孔加入 50 - 100 μl 基质胶,确保基质胶均匀覆盖孔底,将培养板置于 37℃培养箱中孵育 30 - 60 分钟,使基质胶凝固。
细胞重悬与接种:向装有处理后组织的离心管中加入含 10% 胎牛血清、1% 双抗以及多种细胞因子的基础培养基,轻柔吹打形成单细胞悬液。将细胞悬液与融化的基质胶按 1:1 - 1:3 的体积比混合均匀,随后接种到已包被基质胶的 24 孔板中,每孔接种 100 - 150 μl 混合液。
培养与观察:将培养板再次放入 37℃、5% CO₂的培养箱中孵育 30 - 60 分钟,待基质胶完全凝固后,缓慢加入适量的类器官生长培养基。每隔 2 - 3 天进行换液,及时去除代谢废物并补充营养物质。在倒置显微镜下定期观察类器官的生长状态,通常 3 - 5 天可观察到明显的类器官形成。
类器官传代
消化处理:当类器官生长至一定大小(通常为直径 100 - 200 微米)且数量较多时,需进行传代。吸去培养孔中的培养基,用 PBS 轻轻冲洗 2 - 3 次,加入适量胰蛋白酶 - EDTA 消化液,37℃孵育 3 - 5 分钟。在显微镜下观察,当类器官开始离散时,加入含血清的培养基终止消化。
细胞重悬与接种:通过轻柔吹打使类器官完全分散成单细胞或小细胞团,随后进行离心收集细胞。弃去上清液,加入适量新鲜基质胶与培养基的混合液,重悬细胞并接种到新的包被好基质胶的培养孔中,按照上述培养条件继续培养 。
在整个类器官培养过程中,必须严格遵守无菌操作原则,防止微生物污染,确保类器官正常生长。 不同来源的类器官(如肝脏、肾脏、肺等)在培养操作上可能存在差异,应根据具体情况进行适当调整。