胶原酶化学名为胶原蛋白水解酶(collagen),一种肽链内切酶,能够特异性的识别Pro-X-Gly-Pro 序列并切割该序列中性氨基酸(X)和甘氨酸(Gly)之间的肽键,来源于溶组织梭状细胞芽孢杆菌,主要水解结缔组织中胶原蛋白,唯一一种可以降解具有三股超螺旋结构的天然胶原纤维的蛋白酶。
对细胞间质有消化作用而对上皮细胞影响不大,因此适合分离纤维性组织、上皮及癌组织,可使上皮细胞与胶原成分分离而不受损害。当需要消化的组织较硬,内含许多结缔组织与胶原成分时,可采用胶原酶解离细胞。
胶原酶作用较缓和,能消化细胞间质中的胶原纤维以释放细胞,可使细胞与胶原成分脱离而不受伤害,对细胞损伤小。该酶分离效果好即使有钙镁离子存在仍有活性,可用PBS和含血清的培养基配制,操作简便又可提高细胞成活率。根据胶原酶活性的差异分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ等几种类型,根据分离消化的组织类型选择合适的胶原酶类型。
Ⅰ型胶原酶含有比较均匀的各种酶活力(包括胶原酶,酪蛋白酶,梭菌蛋白酶,胰蛋白酶活性),主要用于上皮、肺、脂肪和肾上腺组织细胞的分离。
Ⅱ型胶原酶含有更高的梭菌蛋白酶活性,适用于肝脏、骨、肌肉、胸腺、甲状腺、心脏和唾液组织细胞的分离。
Ⅳ型胶原酶含有低胰酶活性,包含至少7种蛋白酶成分,分子量从68-130KD不等,适用于胰岛组织细胞制备,或者需要维持受体完整性细胞制备实验,也能消化多种组织,对哺乳动物的组织有广谱的消化作用。
胶原酶的使用
钙镁离子与血清不会影响胶原酶分消化作用,因此可用D-hanks或者pbs或含血清的培养基配制(终浓度200U/mL),将配制好的胶原酶过0.22μm微孔滤膜抽滤除菌备用(现用现配)。
1. 在超净台中将漂洗、修剪干净的组织剪成1~2mm左右小块(越小越好)。
2. 将组织块放入离心管中加入30~50倍体积的胶原酶溶液,旋紧盖子。
3. 将烧杯放入37℃恒温震荡水浴箱进行消化。消化时间根据组织的类别而定,对于某些肿瘤组织或其他较致密结缔组织,消化时间4~48h,对于容易消化的组织可以采用37℃震荡消化15~45min。如组织块已分散而失去块的形状,一经摇动即成细胞团或单个细胞,可以认为已消化充分。上皮组织经胶原酶消化后,由于上皮细胞对此酶有耐受性,可能仍有一些细胞团未完全分散,但成团的上皮细胞比分散的单个上皮细胞更易生长,因此,如无特殊需要可以不必再进一步处理。
4. 收集消化液(有时含个别组织块及没有充分消化的组织碎屑则需用100目不锈钢网过滤),离心1000r/min,5min,去除上清,用Hanks液或者无血清培养液离心漂洗1~2次,去除上清,加培养液制成细胞悬液,接种培养瓶或培养皿。
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