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細(xì)胞學(xué)堂 | 原代細(xì)胞和RAW 264.7誘導(dǎo)破骨細(xì)胞攻略!

來(lái)源:Pricella  瀏覽量:  發(fā)布時(shí)間:2022-07-12 14:12:16


骨骼系統(tǒng)為支撐身體、協(xié)調(diào)軀體運(yùn)動(dòng)、控制礦物質(zhì)穩(wěn)態(tài)和造血提供了重要的基礎(chǔ)。破骨細(xì)胞是由單核/巨噬細(xì)胞造血譜系前體細(xì)胞融合而成的特化細(xì)胞,在骨穩(wěn)態(tài)和健康維持中至關(guān)重要。已有大量實(shí)驗(yàn)證實(shí)其細(xì)胞形成和功能失調(diào)與骨質(zhì)疏松癥、骨折愈合、骨關(guān)節(jié)炎和原發(fā)性/轉(zhuǎn)移性骨腫瘤等密切相關(guān)。一直以來(lái),破骨細(xì)胞作為“噬骨者(bone eaters)”,被聚焦于探討其在骨穩(wěn)態(tài)和疾病中的角色。


破骨細(xì)胞為終末分化細(xì)胞,不能傳代,光鏡下可觀察到破骨細(xì)胞胞體較大、多核、有偽足和突起等特征。


破骨細(xì)胞形態(tài)

圖1. 破骨細(xì)胞形態(tài)


在實(shí)驗(yàn)研究中,常通過(guò)誘導(dǎo)劑的誘導(dǎo)作用使體外培養(yǎng)的干細(xì)胞或單核細(xì)胞向破骨細(xì)胞分化,從而獲得破骨細(xì)胞。此方法獲得的是破骨樣細(xì)胞,破骨樣細(xì)胞是指原代或經(jīng)誘導(dǎo)而來(lái)具有破骨細(xì)胞特性的細(xì)胞,近年來(lái)廣泛用于破骨細(xì)胞的研究。誘導(dǎo)法可獲得的細(xì)胞純度高、數(shù)量大,可滿足各種生化和分生實(shí)驗(yàn)。常見(jiàn)的破骨誘導(dǎo)方法有2種:



原代細(xì)胞誘導(dǎo)


提取原代細(xì)胞,用巨噬細(xì)胞集落刺激因子( M-CSF),和核因子KB 受體活化因子配體( RANKL )誘導(dǎo)。

可使用25μg/L M-CSF+50μg/L RANKL的α-MEM完全培養(yǎng)基誘導(dǎo),隔3天換液一次,培養(yǎng)至第5天開(kāi)始出現(xiàn)體積較大的破骨細(xì)胞。





目前發(fā)現(xiàn)的可誘導(dǎo)分化為破骨細(xì)胞的細(xì)胞系常見(jiàn)的是小鼠RAW 264. 7細(xì)胞系,下面我們以這個(gè)細(xì)胞為例介紹一下它的誘導(dǎo)方法。




RAW 264.7誘導(dǎo)


誘導(dǎo)試劑:可以用LPS誘導(dǎo),RANKL誘導(dǎo),或者M(jìn)-CSF+ RANKL誘導(dǎo)。

1. LPS誘導(dǎo):10ng/mL、30ng/mL、50ng/mL、100ng/mL LPS均能誘導(dǎo),但30、50、100ng/mL LPS誘導(dǎo)的多核細(xì)胞數(shù)量更多,且30ng/mL LPS誘導(dǎo)的多核細(xì)胞大小明顯增加。

不同濃度LPS誘導(dǎo)破骨細(xì)胞

圖2. 不同濃度LPS誘導(dǎo)破骨


2. RANKL誘導(dǎo):用含100μg/L RANKL的α-MEM完全培養(yǎng)基誘導(dǎo),隔天換液一次,誘導(dǎo)培養(yǎng)至第4~5天出現(xiàn)大量多核細(xì)胞。

3. M-CSF+ RANKL誘導(dǎo): 使用100 ng /mL RANKL 與 100 ng /mL M-CSF的DMEM完全培養(yǎng)基,每?jī)商旄屡囵B(yǎng)液一次,第4天左右開(kāi)始出現(xiàn)破骨細(xì)胞。




抗酒石酸酸性磷酸酶(TRAP)染色

TRAP主要反映了破骨細(xì)胞的活性及骨吸收能力,是破骨細(xì)胞的良好標(biāo)志物,也是最常用的鑒定方法。待誘導(dǎo)出破骨細(xì)胞,可根據(jù)以下步驟進(jìn)行鑒定。

TRAP染色步驟: 2.5%戊二醛固定細(xì)胞10 min,蒸餾水充分沖洗,用TRAP染液處理50 min,蒸餾水充分沖洗后甘油封片。陽(yáng)性染色細(xì)胞呈紅色,定位于胞漿, 陰性染色細(xì)胞呈黃色。


破骨細(xì)胞經(jīng)TRAP染色

圖3. 破骨細(xì)胞經(jīng)TRAP染色


注意事項(xiàng)


原代細(xì)胞誘導(dǎo)形成的成熟破骨細(xì)胞數(shù)量及純度有限,但骨吸收活性強(qiáng);RAW264.7細(xì)胞系誘導(dǎo)產(chǎn)生的破骨細(xì)胞數(shù)量多純度高,但吸收活性弱;


如果培養(yǎng)時(shí),鏡下較多細(xì)胞出現(xiàn)偽足時(shí),細(xì)胞整體狀態(tài)可能不好,這時(shí)的細(xì)胞不適合用于誘導(dǎo)破骨;


RAW264.7細(xì)胞的傳代次數(shù)對(duì)其能否誘導(dǎo)成破骨細(xì)胞至關(guān)重要,代數(shù)越低,細(xì)胞的分化能力越高;


原代細(xì)胞誘導(dǎo)培養(yǎng)形成的破骨細(xì)胞周期長(zhǎng),一般在9-10天時(shí)才達(dá)到最佳狀態(tài);RAW 264.7誘導(dǎo)培養(yǎng)的周期稍短,一般在第5~6天時(shí)出現(xiàn)大量破骨細(xì)胞;


除了TRAP染色鑒定破骨細(xì)胞,通過(guò)觀察細(xì)胞核的數(shù)量以及降鈣素受體染色和觀察骨(牙)片吸收陷窩,可以進(jìn)一步鑒定破骨細(xì)胞是否具有骨吸收能力。



參考文獻(xiàn)

[1] 付應(yīng)霄, 顧建紅, 王世濤,等. 2種方法誘導(dǎo)形成的破骨細(xì)胞特性比較[J]. 中國(guó)獸醫(yī)學(xué)報(bào), 2013, 33(1):5.

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