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一、 人外周血染色體制備
1. 實(shí)驗(yàn)原理
人的外周血淋巴細(xì)胞培養(yǎng)方法是1960年由Moorhead提出來的。正常情況下,人外周血小淋巴細(xì)胞都處在G1期(或G0期),但在體外給予一定的條件,進(jìn)行培養(yǎng),經(jīng)72 h就可獲得大量的有絲分裂細(xì)胞。這種取材簡(jiǎn)易、用血量少的培養(yǎng)方法已被廣泛采用。
在培養(yǎng)液中加入植物血凝素(PHA),淋巴細(xì)胞受到刺激可轉(zhuǎn)化為淋巴母細(xì)胞,進(jìn)入有絲分裂。短期培養(yǎng)后,經(jīng)秋水仙素處理,可抑制細(xì)胞分裂時(shí)紡錘絲的形成,使細(xì)胞分裂停止在中期,同時(shí)它可改變細(xì)胞質(zhì)的黏度,引起染色體在細(xì)胞質(zhì)中分散。經(jīng)低滲和固定,即可得到大量的、分散效果好的染色體分裂象。人體的1ml外周血中一般含有約(1~3)×106個(gè)小淋巴細(xì)胞,足夠染色體標(biāo)本制備和分析之用。本節(jié)介紹人外周血淋巴細(xì)胞的懸浮培養(yǎng)法,以及染色體標(biāo)本的制備。
2. 試劑與器材
(1)2ml注射器、培養(yǎng)瓶、刻度吸管,需15磅滅菌20min。離心管、吸管、量筒、載玻片,經(jīng)洗液按常規(guī)清洗、烘干備用。
(2)超凈工作臺(tái),恒溫培養(yǎng)箱,天平,離心機(jī)、顯微鏡等。
(3)試劑:
① 培養(yǎng)基的配制:
RPMI 1640培養(yǎng)基 4ml
小牛血清 1ml
青霉素和鏈霉素 各100IU/ml
PHA 0.2ml
肝素 1小滴
以5% NaHCO3調(diào)pH至7.2~7.4, 4℃?zhèn)溆谩?/span>
② 肝素:稱取0.2g溶于100ml雙蒸水中,濃度為0.2%,滅菌。
③ 秋水仙素:生理鹽水配制成20μg/ml濃度,滅菌,分裝,置-20℃。
④ 低滲液:0.075mol/L KCl。
⑤ 固定液: 甲醇∶冰乙酸(3∶1),臨時(shí)配制。
⑥ Giemsa工作液:1份原液和9份磷酸緩沖液,臨時(shí)配制。
⑦ 磷酸緩沖液:1/15mol/L Na2HPO4、1/15mol/L KH2PO4等體積混合。
⑧ 5% NaHCO3滅菌濾器抽濾備用。
3. 實(shí)驗(yàn)步驟
(1)接種,培養(yǎng)。
① 在無菌條件下,用滅菌注射器吸取0.2%肝素液(生理鹽水配制,滅菌)0.2ml,濕潤(rùn)針筒后,采靜脈血1~2ml、轉(zhuǎn)動(dòng)注射器使血液與肝素充分混勻。
② 無菌條件下,將肝素化血液滴入至外周血培養(yǎng)基內(nèi),每5ml培養(yǎng)液內(nèi)滴入血滴28~30滴(7號(hào)針頭)輕輕混勻。
③ 置37℃恒溫箱內(nèi),靜止培養(yǎng)68~72h。注意第二天觀察培養(yǎng)液有無凝血、溶血或長(zhǎng)菌的現(xiàn)象,可每天將培養(yǎng)液搖一搖以便細(xì)胞得到充分培養(yǎng)。
④ 終止培養(yǎng)前2~3h,加入濃度為20μg/ml的秋水仙素,每5ml培養(yǎng)基中用7號(hào)針頭,加3~4滴使zui終濃度為0.1μg/ml。輕輕搖勻后,再放入恒溫箱內(nèi),繼續(xù)培養(yǎng)2~3h,以積累較多停止在中期的分裂象。
(2)制片。
① 收獲細(xì)胞:由恒溫箱取出培養(yǎng)瓶,用吸管充分吹打培養(yǎng)瓶瓶壁,使細(xì)胞全部脫離瓶壁,然后將細(xì)胞液移至錐形離心管內(nèi),1500轉(zhuǎn)/min,離心10min,去上清液。
② 低滲處理:加入37℃預(yù)溫的0.075mol/L KCl 8ml,反復(fù)吹打(約一百次)后,置37℃水浴箱中低滲處理25min左右。
③ 預(yù)固定:加入新鮮制備固定液1ml(甲醇∶冰醋酸=3∶1),輕輕混勻。
④ 離心:2000轉(zhuǎn)/min,離心10min,吸棄上清液。
⑤ 固定:沿離心管壁慢慢加入固定液8ml,輕輕混勻,固定10min。
⑥ 離心:同上,吸去上清液。
⑦ 再固定:加固定液8ml,混勻,固定10min。
⑧ 離心:同上,吸去上清液。
⑨ 制細(xì)胞懸液:根據(jù)細(xì)胞量多少,加入適量固定液,充分混勻,制成細(xì)胞懸液。
⑩ 滴片:取出預(yù)先經(jīng)冰水浸泡的載玻片,用吸管吸取混勻的細(xì)胞懸液在離冰片約30cm距離進(jìn)行滴片,每片約滴2~3滴細(xì)胞懸液,使細(xì)胞較好分散。一般每一培養(yǎng)瓶可制3~5張標(biāo)本片。
染色:標(biāo)本晾干后,即可用染液(Giemsa液原液1份,pH6.8的磷酸緩沖液9份)染色15min,自來水沖洗后(從背面沖洗)晾干。
(3)鏡檢:人類每個(gè)體細(xì)胞有46條染色體,根據(jù)染色體的長(zhǎng)度和著絲粒位置的不同,可以分成22對(duì)常染色體和一對(duì)性染色體,男子是46,XY;女子是46,XX。
二、體外培養(yǎng)細(xì)胞的染色體標(biāo)本制備
1. 體外培養(yǎng)的細(xì)胞,在倒置鏡下觀察到有較多的分裂細(xì)胞(傳代后24h,圓形發(fā)亮的細(xì)胞)時(shí),加入秋水仙素溶液,終濃度為0.3μg/ml培養(yǎng)液;
2. 繼續(xù)培養(yǎng)3h;
3. 胰酶消化收集細(xì)胞至離心管;
4. 離心1000轉(zhuǎn)/min,離心10min,去上清;
5. Hanks液洗,離心,去上清;
6. 低滲處理:加入0.075mol/L KCl溶液8ml,置37℃恒溫水浴中30min,用吸管稍吹打(同上);
7. 固定及制片如外周血染色體的制備。
三、注意事項(xiàng)
1. 秋水仙素處理時(shí)間過長(zhǎng),分裂細(xì)胞多,染色體短小;反之,則少而細(xì)長(zhǎng),故秋水仙素的濃度及時(shí)間要準(zhǔn)確掌握。
2. 固定液應(yīng)在使用前臨時(shí)配制。
3. 載玻片一定要潔凈,否則染色體分散不好。
4. 染色體分裂指數(shù)低:患者處于非常時(shí)期(放、化療期);培養(yǎng)基營(yíng)養(yǎng)成分不良;培養(yǎng)基pH偏低或偏高;PHA過量或不足;小牛血清質(zhì)量不高;培養(yǎng)箱溫度偏低;秋水仙素處理時(shí)間過短。
5.接種的血樣愈新鮮愈好。
6. 培養(yǎng)過程中,如發(fā)現(xiàn)血樣凝集,可將培養(yǎng)瓶輕輕振蕩,使凝塊散開,繼續(xù)放回37℃恒溫箱內(nèi)培養(yǎng)。
附:
Carnoy固定液:
固定液的重要特性是能迅速穿透細(xì)胞,將其固定并維持染色體結(jié)構(gòu)的完整性,還要能夠增強(qiáng)染色體的嗜堿性,達(dá)到優(yōu)良染色效果。單純的固定液一般難以達(dá)到這些要求,因此在實(shí)驗(yàn)中使用兩種混合的固定液。由于Carnoy首先使用的甲醇和冰乙酸混合液而稱其為卡諾氏固定液。Carnoy固定液(甲醇∶冰乙酸=3∶1)每次使用前需臨時(shí)配制,長(zhǎng)時(shí)間放置影響固定效果,固定時(shí)間15min至24h,冰箱、室溫均可。必要時(shí)可改變甲醇和冰乙酸的比例,冰乙酸比例增加,利于細(xì)胞膨脹、染色體鋪展,但易導(dǎo)致細(xì)胞破裂、染色體散失。
低滲液(hypotonic solution)
低滲液是指滲透壓和離子強(qiáng)度均低于正常細(xì)胞生理?xiàng)l件的溶液,滲透壓低于組織液,與外周血混在一起時(shí),水分迅速進(jìn)入細(xì)胞,使其膨脹,甚至破裂,獲得分散良好的染色體分裂象。常見的低滲液:水、低滲的檸檬酸鈉或氯化鈉、甘油磷酸鉀(0.65mol/L)、氯化jia(0.075mol/L)等。低滲效果取決于低滲液的化學(xué)組成、低滲的溫度和處理時(shí)間。低滲處理是憑借反滲透作用使細(xì)胞膨脹染色體鋪展,同時(shí)可使黏附于染色體的核仁物質(zhì)散開,以便能在一個(gè)平面上觀察所有染色體形態(tài)。實(shí)驗(yàn)室中一般選用0.075mol/L KCl為低滲液,其優(yōu)點(diǎn)有:①染色體輪廓清楚,可染色性強(qiáng),染色時(shí)間短。②用于顯帶染色時(shí)能充分顯示帶型特點(diǎn)。低滲處理為37℃,25~30min,以預(yù)實(shí)驗(yàn)條件為準(zhǔn)。
Giemsa染液
Giemsa原液配制:稱Giemsa粉末0.5g,加幾滴甘油研磨,再加入甘油(使加入的甘油總量為33ml)。56℃中保溫90~120min。加入33ml甲醇,置棕色瓶中保存。使用時(shí)按要求用PBS稀釋,一般稀釋10倍。