成年大鼠心肌细胞分离和培养相关研究进展

心肌细胞已成为研究心肌结构、代谢、功能、病理生理及其机制的重要工具,是在体心肌模型的重要补充。但是大多数研究用的细胞都来自培养的新生鼠的未成熟心肌细胞,未成熟心肌细胞与成年鼠心肌细胞在形态、结构、功能上存在很大的差异,其实验结论难于推论于成熟心肌细胞。相较于未成熟心肌细胞,成熟心肌细胞的分离和培养相对困难但更有研究价值,怎么分离出高质量的成熟心肌细胞并使其长时间保持活性就成为关键问题。所以,本文将对成年大鼠心肌细胞分离和培养的相关研究进展进行综述。     

模拟微重力条件下心肌细胞的体外三维固定化培养

观察心肌细胞体外培养形成三维(3D)组织结构的能力和过程及心肌细胞在模拟微重力状态下的3D固定化培养效果。应用酶消化法从新生的乳鼠心室肌组织获取心肌细胞,以Cytodex3为心肌细胞的3D固定化培养载体,将心肌细胞固定化培养于Spinnerflask中,用扫描电镜观察心肌细胞体外培养形成的3D组织结构;以心肌细胞的代谢效率和细胞搏动强度为观察指标,比较心肌细胞在Spinnerflask及HARV(highaspectratevessel)生物反应器中3D固定化培养的差异。结果显示,心肌细胞不仅能贴附于Cytodex3上生长,且形成了具有同步自律收缩的3D组织样结构;心肌细胞在两种不同培养体系中的细胞接种效率和细胞形态没有明显差异,培养于HARV中的心肌细胞的代谢效率和细胞搏动强度均明显高于Spinnerflask培养体系。体外培养的乳鼠心肌细胞具有形成同步自律收缩的3D组织结构的能力;模拟微重力的培养环境有利于改善心肌细胞3D组织样培养物的代谢和功能 。     

心肌微环境对诱导大鼠骨髓间充质干细胞分化为心肌样细胞的影响

目的:探讨体外心肌微环境对骨髓间充质干细胞(BMSCs)分化为心肌样细胞的诱导作用。方法:分离大鼠骨髓间充质干细胞(BMSCs)和心肌细胞并在体外培养纯化。以2×10~4/mL的细胞密度种植心肌细胞,培养72h后收集上清,在BMSCs的培养基内加入心肌细胞培养上清诱导BMSCs分化为心肌样细胞,实验共分6组:10%、20%、30%、40%及50%心肌细胞培养上清组及含10%胎牛血清的对照组,均诱导BMSCs7d,每天在倒置显微镜下观察细胞的形态变化;应用免疫细胞化学技术检测不同浓度心肌细胞培养上清组诱导7d后BMSCs中a-平滑肌肌动蛋白(a-sMA)、β-肌动蛋白(β-actin)、心肌特异性肌钙蛋白T(Troponin-T)、CD31以及FactorⅧ的表达。结果:心肌细胞培养上清组诱导BMSCs7d后,细胞的形态没有改变。10%、20%、30%、40%及50%心肌细胞培养上清组a-sMA、。-actin以及Troponin-T的表达均呈阳性,以30%心肌细胞培养上清组的蛋白表达量最高(P<0.01),而CD31和FactorⅧ的表达呈阴性。结论:心肌细胞的培养上清能够诱导BMSCs分化为心肌样细胞,且30%心肌细胞培养上清是诱导BMSCs向心肌样细胞分化的最适浓度。     

成年小鼠心肌细胞的分离培养及鉴定

目的探讨成年小鼠心肌细胞分离培养的方法,评价心肌细胞的存活状况。方法应用改良Langendorff方法进行成年小鼠心脏灌流,分离并培养心肌细胞,评价杆状心肌细胞的比例变化。台盼蓝染色判定心肌细胞活力,应用毒胡萝卜素(thapsigargin)治疗心肌细胞24 h后,WST方法测定细胞生存率。结果在每个成年小鼠心脏分离了40~60万的心肌细胞,台盼蓝染色结果68%为存活心肌细胞。心肌细胞培养1 h2、4 h及48 h后,杆状心肌细胞的比例分别为70%、50%及30%。心肌细胞生存率随着毒胡萝卜素浓度的增加逐渐减低,其中1、5及10μmol/L毒胡萝卜素的生存率明显低于对照组(P<0.05,P<0.01)。结论应用改良Langendorff方法及严格控制心脏灌流培养的条件,可以成功地分离培养成年小鼠心肌细胞,有助于进行细胞分子水平的研究。     

微重力条件下心肌细胞在聚羟基乙酸纤维支架上的三维固定化培养

以 1d龄Wistar乳鼠的心室肌组织为心肌细胞的来源 ,采用胰蛋白酶消化及细胞差速贴壁分离心肌细胞 ,以未经修饰和经鼠尾胶原溶液浸泡修饰的聚羟基乙酸 (polyglycolicacid ,PGA)纤维支架作为心肌细胞体外三维 (3D)固定化培养的支架 ,比较心肌细胞在静置培养体系及微重力培养体系下的生长、形态和收缩状况。心肌细胞在未经处理的PGA纤维支架 3D固定化培养时 ,心肌细胞在其上的分布不均匀 ,大部分心肌相互连接形成球状聚集体 ;PGA纤维支架经鼠尾胶原溶液浸泡处理后 ,心肌细胞在其上的分布较为均匀 ,细胞形态多呈梭形或不规则状 ,心肌细胞自律性搏动的幅度加大。在模拟微重力培养条件下 ,心肌细胞在经鼠尾胶原溶液浸泡修饰的PGA纤维支架上的分布更为均匀 ,心肌细胞形成具有自律性同步收缩特性、面积约为 15mm2 的类组织样 3D结构     

人胚心肌细胞培养的初步研究(简报)

本室在乳鼠心肌细胞培养的基础上,最近又成功地培养了人胚心肌细胞。现报告如下。材料和方法妊娠17及18周的胎儿,经水囊引产娩出后,立即在无菌条件下取出心室肌,剪碎,以0.06％胰蛋白酶分次消化成单细胞,用含20％小牛血清的Eagle培养基(MEM)制成10~6细胞/毫升的心肌细胞悬液,进行原代人胚心肌细胞单层培养。在倒置显微镜下观察心肌细胞的搏动及形态,拍摄照片,以及录制心肌细胞搏动的电视录像,并作扫描也子显微镜的观察。     

微流控芯片在心肌细胞功能研究中的应用

心肌细胞是心脏结构和功能的基本单位,约占心脏细胞总数的三分之一,是心脏发育、生理病理研究的重点对象,然而传统的在体和体外研究技术存在诸多困难,无法实现细胞微环境的有效控制和生理功能的实时动态监测,制约着心肌细胞功能研究的快速发展。近年来迅速发展的微加工技术,尤其是微流控芯片技术为心肌细胞功能研究提供了便利。微流控芯片技术具有微米尺度的细胞及其微环境的时空控制功能,有效提高了体外细胞研究的组织相关性,是心肌细胞生理功能和力学特性研究的重要工具,如实时监测单个心肌细胞的代谢活性、表征细胞的电生理特性和力学特性、研究细胞微环境和力学微环境对心肌细胞形态和功能的影响。本文从前述几个方面对微流控芯片在心肌细胞生理功能研究中的应用进行综述和对其应用前景进行了展望。     

铬对增强心肌细胞抗病毒作用的研究

本文研究了Coxsackie B_2病毒(XOX B_2V)对人及鼠心肌细胞的感染性以及三氯化铬对心肌细胞生长与对病毒感染佳的影响。实验结果证明人心肌细胞对COX B_2 V感染的敏感性比鼠心肌细胞高。三氯化铬能促进人与鼠心肌细胞的生长,促进鼠心肌细胞的搏动及搏动频率加快,并随着培养时间的增加,细胞生长代谢旺盛,细胞培养液中乳酸脱氢酶(LDH)的含量升高。用含铬培养液培养的人心肌细胞对病毒感染的敏感性有所降低,人心肌细胞培养液中LDH的含量随病毒对细胞损伤的程度而升高。     

机械性刺激对体外培养心肌细胞形态的影响

体外培养新生大鼠心肌细胞于硅胶片上,进行周期性、机械性刺激,观察物理刺激对心 肌细胞形态的影响。结果表明,当用10％幅度拉长、松弛硅胶片,10周期/分,进行72小时机械性运动后,心肌细胞发生形态改变,其细胞内肌动蛋白垂直于运动方向,说明机械性刺激能影响体外培养心肌细胞形态。     

跳动心肌细胞微型培养模型的建立及应用

自Harary最初报告了培养的心肌细胞能够继续跳动以来,跳动心肌细胞培养模型已被广泛应用于心肌功能、代谢及结构的研究,并取得了不少成绩。跳动心肌细胞培养还可用于检测血清或其制品中是否存在影响心肌收缩、代谢或具有心肌毒性物质。我国中医研究院西苑医院基础研究室应用此模型进行中药     

高原低氧环境对心肌细胞影响的研究进展

青藏高原是世界上海拔最高, 面积最大的高原, 有其独特的地理环境, 具有温度低、湿度低、温差大、强紫外线辐射和低压低氧等特点; 而心脏是高耗能耗氧的器官, 对缺氧十分敏感。心肌细胞是研究心肌结构功能代谢病理生理机制的重要工具, 故心肌细胞培养技术备受关注。同时近年来中藏药对心肌细胞的保护研究成为热点。文章主要从高原环境对心肌细胞的影响及心肌细胞的培养和保护方面进行综述。     

体外心肌细胞缺血再灌注损伤模型的建立

目的建立体外心肌细胞缺血再灌注(I/R)模型,为研究各种心血管疾病及药物治疗提供基础.方法体外培养新生SD乳鼠心肌细胞,实验分正常组和缺血再灌注组.倒置显微镜及透射电子显微镜下观察心肌细胞缺血再灌注前后的形态变化,MTT、流式细胞术检测细胞凋亡情况,免疫组化和Western Blot检测Bcl-2/Bax基因表达.结果 I/R前后心肌细胞形态发生明显变化.与正常组相比,I/R组心肌细胞凋亡率明显增加,细胞活性降低.免疫组化和Western Blot检测结果均出现I/R后Bcl-2蛋白表达下调,Bax蛋白表达上调,Bcl-2/Bax显著减小的现象.结论体外培养的心肌细胞I/R损伤各项指标检测与动物体内实验结果相吻合,体外心肌细胞缺血再灌注模型建立成功.     

电生理法评价培养心肌细胞的功能

心脏学研究已经跨入分子和细胞水平,国外进展迅速。培养的心肌细胞是从微观上研究心肌结构、功能、代谢和发育不可缺少的实验材料。 培养心肌细胞用途是:1。研究离子通道的行为与特征。膜片记录单离子通道电流是近十年来生理学研究的最新领域,从分子水平阐明膜及受体的功能,培养的心肌细胞是主要的实     

密度梯度离心法同时分离新生大鼠原代心肌细胞与成纤维细胞

本文旨在探讨一种改良的同时分离新生大鼠原代心肌细胞和成纤维细胞的方法,以建立良好的原代心肌细胞及成纤维细胞研究模型。无菌状态下取Wistar乳鼠(出生不超过2天)心室,用II型胶原酶消化,控制消化时间及次数、搅拌速度、离心次数和速度等,结合Percoll密度梯度离心法分离心肌细胞及成纤维细胞,进行体外培养,观察细胞形态,继而用0.2%台盼蓝染色检测细胞存活率,免疫荧光染色法检测心肌肌钙蛋白I(cardiac troponin I,c Tn I)、波形蛋白(Vimentin)及α平滑肌肌动蛋白(α-smooth muscle actin,α-SMA)的表达,分别用于鉴定心肌细胞和成纤维细胞纯度。结果显示,本方法5次分离的心肌细胞平均存活率达92%,纯度达95%以上,细胞生长状态良好,可见贴壁自发搏动;成纤维细胞平均存活率达96%,纯度达94%。本方法能同时获得新生大鼠原代心肌细胞和成纤维细胞,具有很高的产量、存活率及纯度,且操作简便,耗时短,重复性好,是一种较为理想的原代细胞分离、培养方法,可满足各种后续实验要求。     

MicroRNAs与心肌细胞肌浆网钙操纵功能调控

肌浆网(sarcoplasmic reticulum,SR)钙操纵功能是心肌细胞发生、发育及成熟的重要环节之一,是心肌收缩维持心脏泵血的功能基础。多种心脏疾病发生发展与SR钙操纵功能的紊乱有关。研究表明,micro RNAs(mi RNAs)以多种作用途径参与心肌细胞SR钙操纵功能的调节以及心脏疾病的发生发展或者心脏功能的保护。该文主要围绕mi RNAs调控心肌细胞SR钙操纵及其机制的研究现状作一综述,并对mi RNAs在心脏疾病的临床诊断和治疗中的运用前景进行展望。     

培养心肌细胞肾上腺素能受体的研究

自1960年Harary用胰酶消化分散新生大鼠单个心肌细胞培养成功以后,其他学者相继培养成功大鼠胎鼠和人胚分散心肌细胞。我国学者参照Harary的方法于1981年培养大鼠乳鼠单个心肌细胞成功,有的学者还于1983年观察了β受体药物异丙肾上腺素和心得安对心肌细胞搏动频率的影响。 为了研究单个心肌细胞和其它细胞混合培养时,心肌细胞和其它细胞形态分化和化学分化     

以胶原膜为支架的心肌细胞体外三维培养

将从新生乳鼠心室肌组织获取的心肌细胞接种于鼠尾胶原膜三维支架和组织培养板,以细胞形态、细胞搏动、葡萄糖比消耗率(q_glu)、乳酸比产率(q_lac)、乳酸转化率(Y_lac/glu)、肌酸激酶及乳酸脱氢酶的活力为观察指标,比较心肌细胞在鼠尾胶原膜中三维(3D)培养和组织培养板中二维(2D)培养的差异。培养于鼠尾胶原膜的乳鼠心肌细胞在第5天形成闰盘连接,形成面积约为80mm³、肉眼可见自律性同步收缩的心肌细胞3D培养物。3D培养体系中乳鼠心肌细胞的q_glu、q_lac和Y_lac/glu的均值分别为7.37 μmol/10.6cells/d、2.92 μmol/106cells/d和0.38 μmol/μmol;2D培养体系中乳鼠心肌细胞的q_glu、q_lac和Y_lac/glu的均值分别为7.59 μmol/10.6cells/d、3.83 μmol/10.6cells/d和 0.51 μmol/μmol。两种培养体系中乳鼠心肌细胞的肌酸激酶及乳酸脱氢酶的活力无明显差别。实验结果表明：培养于鼠尾胶原膜的心肌细胞保持正常心肌细胞的代谢活力和收缩功能。     

模拟微重力效应对心肌细胞一氧化氮水平的影响及其相关机制的研究

空间微重力导致的心肌收缩功能下降是航天医学的重要问题, 其发生机制尚不清楚. 采用电子自旋共振(ESR)、免疫细胞化学和核酸原位杂交等技术研究了模拟微重力效应对心肌细胞一氧化氮(NO)水平、诱导型一氧化氮合成酶(iNOS)表达的影响及其调控的信号转导途径, 以探讨模拟微重力影响心肌细胞收缩功能的可能机制. 结果表明, 模拟微重力导致心肌细胞NO水平增高, iNOS蛋白及其mRNA表达上调; 非选择性的蛋白激酶抑制剂staurosporine和选择性的蛋白激酶C ( PKC )抑制剂calphostin C均可显著抑制模拟微重力下心肌细胞NO水平增高, 说明模拟微重力对iNOS表达的调节至少是部分地依赖于PKC途径. 结果提示, 心肌细胞NO途径对模拟微重力条件敏感, 该途径可能在模拟微重力影响心肌细胞收缩功能的机制中发挥重要作用.     

细胞周期素D在培养的新生大鼠心肌细胞中的表达

目的探索一种快速分离和培养新生大鼠心肌细胞的方法,研究心肌细胞中细胞周期素D表达的变化规律.方法心肌细胞分离、纯化及培养后用倒置显微镜观察其形态变化,免疫细胞化学染色及图像分析方法检测培养第1～21天新生大鼠心室肌细胞周期素D的表达.结果心肌细胞核内细胞周期素D表达量逐渐下降,第2天与第1天比较,差异无显著性(P>0.05),从第3天开始差异有显著性(P<0.05,P<0.01).结论新生大鼠心肌细胞出生后早期体外培养的前3天有一定增殖能力,但以后呈下降趋势.     

利用细胞化学染色方法辨别体外培养的心肌细胞

在一般的心肌细胞培养物中含有相当数量的非心肌细胞,故应用培养的心肌细胞进行研究,需要辨别培养物中的心肌细胞与非心肌细胞,我们试图用细胞化学染色方法结合活细胞观察及H.E染色的细胞形态学观察对乳鼠心肌培养物中的心肌细胞进行鉴别。