人視網(wǎng)膜色素上皮細(xì)胞的培養(yǎng)和鑒定
上皮細(xì)胞覆蓋于身體表面并襯貼于體內(nèi)空腔器官腔面的細(xì)胞。其排列有明顯極性,一面朝向身體表面或腔面,稱游離面;一面向著深部的結(jié)締組織,稱基底面。上皮細(xì)胞具有強(qiáng)大的角生和更新能力。上皮組織具有保護(hù)、吸收、分泌和排泄等作用。當(dāng)上皮細(xì)胞受損時(shí),則影響機(jī)體的防御功能。
人視網(wǎng)膜色素上皮細(xì)胞分離自視網(wǎng)膜組織;視網(wǎng)膜色素上皮(RPE)位于脈絡(luò)膜和光感受器細(xì)胞外節(jié)之間,是視網(wǎng)膜下腔和脈絡(luò)膜血管之間的離子、水、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和代謝終產(chǎn)物轉(zhuǎn)運(yùn)通道;主要是由單層色素上皮細(xì)胞所構(gòu)成,排列十分規(guī)則。人視網(wǎng)膜色素上皮參與視黃醇循環(huán),吞噬脫落的光感受器細(xì)胞外節(jié)以維持光感受器細(xì)胞興奮性,并分泌多種生長(zhǎng)因子,幫助維持脈絡(luò)膜血管內(nèi)皮細(xì)胞和光感受器細(xì)胞的結(jié)構(gòu)完整性。細(xì)胞呈多角形,細(xì)胞分為三部分,即頂部、體部和基底部。
人視網(wǎng)膜色素上皮細(xì)胞無再生能力,細(xì)胞死亡后不被替換,而是鄰近的細(xì)胞向側(cè)面滑動(dòng),以填補(bǔ)死亡細(xì)胞遺留下來的空間。人視網(wǎng)膜色素上皮位于脈絡(luò)膜和光感受器細(xì)胞外節(jié)之間,是視網(wǎng)膜下腔和脈絡(luò)膜血管之間的離子、水、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和代謝終產(chǎn)物轉(zhuǎn)運(yùn)通道。人視網(wǎng)膜色素上皮參與視黃醇循環(huán),吞噬脫落的光感受器細(xì)胞外節(jié)以維持光感受器細(xì)胞興奮性,并分泌多種生長(zhǎng)因子,幫助維持脈絡(luò)膜血管內(nèi)皮細(xì)胞和光感受器細(xì)胞的結(jié)構(gòu)完整性。
凍存和復(fù)蘇
根據(jù)慢凍速融的細(xì)胞凍存原則,將原代或傳代1-2次培養(yǎng)的人視網(wǎng)膜色素上皮細(xì)胞,加入10%二甲基亞砜作為保護(hù)劑,液氮中凍存。復(fù)蘇時(shí)將凍存細(xì)胞在60℃、2分鐘內(nèi)融化,用臺(tái)盼藍(lán)染色測(cè)定細(xì)胞存活率,用抗人角蛋白抗體免疫細(xì)胞化學(xué)染色作細(xì)胞鑒定,每日計(jì)算細(xì)胞數(shù)以確定細(xì)胞生長(zhǎng)曲線。結(jié)果顯示經(jīng)凍存復(fù)蘇后的人視網(wǎng)膜色素上皮細(xì)胞的存活率達(dá)90%,生長(zhǎng)狀態(tài)與對(duì)照組無差異,抗人角蛋白染色陽性,細(xì)胞對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期在1-4天,群體細(xì)胞倍增期約為1.55天。因此人視網(wǎng)膜色素上皮細(xì)胞液氮凍存可保持生物活性,復(fù)蘇后生長(zhǎng)良好,保持了細(xì)胞特征。這可提供細(xì)胞系,方便了體外實(shí)驗(yàn),并可能作為人視網(wǎng)膜色素上皮細(xì)胞移植治療一些眼底病的細(xì)胞庫(kù)。
培養(yǎng)和鑒定
有研究進(jìn)行人視網(wǎng)膜色素上皮細(xì)胞的體外培養(yǎng),為研究其生理功能、生化特征和病理過程提供細(xì)胞模型。
方法:用改良的眼杯縫線固定法,將其固定在眼球托上,通過消化獲取人人視網(wǎng)膜色素上皮細(xì)胞,作細(xì)胞形態(tài)學(xué)、組織化學(xué)和電鏡鑒定。
人視網(wǎng)膜色素上皮細(xì)胞培養(yǎng)早期生長(zhǎng)活躍、胞核透明、胞漿含豐富黑色素顆粒,Giemsa染色見染色體,DOPA氧化酶呈陽性反應(yīng),透射電鏡見細(xì)胞微絨毛及緊密連接。、人視網(wǎng)膜色素上皮細(xì)胞經(jīng)體外培養(yǎng)及短期傳代后,仍具有與體內(nèi)細(xì)胞相似形態(tài)特征??蔀槿艘暰W(wǎng)膜色素上皮細(xì)胞的深入研究提供豐富的實(shí)驗(yàn)研究材料。
相關(guān)研究
有實(shí)驗(yàn)研究可見光照對(duì)培養(yǎng)的人視網(wǎng)膜色素上皮(retinalpigmentepithelium,RPE)細(xì)胞凋亡的影響。以白色熒光燈為光源,用500lx、(2000±500)lx及(3400±200)lx不同光照強(qiáng)度,按不同的光照時(shí)間(無光照、6、12、24h)照射培養(yǎng)的人RPE細(xì)胞。利用終末脫氧核糖核苷酸轉(zhuǎn)移酶介導(dǎo)的原位缺口末端標(biāo)記(TUNEL)、熒光素標(biāo)記的連接素V/碘化丙錠(AnnexinV-FITC/PI)雙染色流式細(xì)胞測(cè)定、相差倒置顯微鏡等手段觀察RPE細(xì)胞凋亡(分為光照后6、12、24、36h組)。結(jié)果可觀察到RPE細(xì)胞出現(xiàn)兩種死亡形式,凋亡與壞死。
低于一定閾值(500lx)的光照對(duì)細(xì)胞損傷較輕,細(xì)胞凋亡及壞死隨光照強(qiáng)度的增加而增加。
在較短的光照時(shí)間(6h和12h)內(nèi),細(xì)胞死亡的增加以凋亡為主;隨著光照時(shí)間的延長(zhǎng),細(xì)胞壞死逐漸明顯。
隨著光照后培養(yǎng)時(shí)間的延長(zhǎng),細(xì)胞凋亡明顯增加(P0.05)。光照后6、12、24h的損傷改變以凋亡為主,但隨時(shí)間的延長(zhǎng),凋亡繼發(fā)性壞死的增加顯著。光照后36h,細(xì)胞的壞死數(shù)顯著增高。
此外,有研究探討天冬酰胺特異酶切的半胱氨酸蛋白酶(caspase)成員caspase-3在柔紅霉素誘導(dǎo)的人視網(wǎng)膜色素上皮(RPE)細(xì)胞凋亡中的變化。方法:原代培養(yǎng)的人RPE細(xì)胞經(jīng)200μg·L-1柔紅霉素誘導(dǎo)8,24和36h后,按照caspase-3熒光檢測(cè)試劑盒說明處理細(xì)胞,再通過熒光比色法間接檢測(cè)細(xì)胞碎片中caspase-3的活性。結(jié)果正常caspase-3的活性為(0.094±0.005)nmolAFC,8h后增加為(0.446±0.029)nmolAFC,24h后為(0.754±0.056)nmolAFC,36h又下降到(0.486±0.033)nmolAFC,但都高于正常水平。加入特異性四肽抑制物DEVD-CHO1μL后活性為(0.040±0.003)nmolAFC,顯著低于正常。因此Caspase-3參與了柔紅霉素誘導(dǎo)的人視網(wǎng)膜色素上皮細(xì)胞的凋亡,柔紅霉素可使其活性增加。
另外,有研究探討藍(lán)光光照對(duì)體外培養(yǎng)的人視網(wǎng)膜色素上皮(RPE)細(xì)胞凋亡及對(duì)線粒體膜通透性轉(zhuǎn)運(yùn)功能的影響。方法用藍(lán)光光照體外培養(yǎng)的人RPE細(xì)胞。實(shí)驗(yàn)分為三部分。第一部分:不同光照度,分為3組,第1組光照度(500±100)lx,第2組光照度(2000±500)lx,第3組光照度(3000±500)lx;光照RPE細(xì)胞時(shí)間6h,光照結(jié)束后24h終止培養(yǎng)。第二部分:同一光照度、不同光照時(shí)間,檢測(cè)RPE細(xì)胞亞型時(shí)分為3組,第1組光照時(shí)間6h,第2組光照時(shí)間12h,第3組光照時(shí)間24h,光照度均為(2000±500)lx;檢測(cè)線粒體膜電位時(shí)也分為3組,第1組光照時(shí)間3h,第2組光照時(shí)間6h,第3組光照時(shí)間12h。