孟 宇,呂 俊,齊世美,陳靠山
(皖南醫(yī)學(xué)院生物化學(xué)研究室,安徽蕪湖241002)
勃起功能障礙(Erectile Dysfunction,ED)是常見的男性疾病,給患者的生活造成不良影響.有學(xué)者通過體內(nèi)外實驗已經(jīng)證實NO在舒張海綿體平滑肌方面起著重要的作用[1-3].正常陰莖海綿體中,平滑肌占40%~52%,海綿體平滑肌數(shù)量減少,結(jié)締組織增加可導(dǎo)致勃起功能障礙.陰莖勃起過程中海綿體平滑肌發(fā)揮著重要的作用[4-6].在性刺激下,神經(jīng)信號通過陰莖海綿體神經(jīng)傳導(dǎo)至陰莖末梢,釋放誘發(fā)陰莖勃起的生物活性因子,使陰莖動脈擴張和陰莖海綿體平滑肌松弛,陰莖勃起.近年來,對ED的發(fā)生機制研究已深入分子水平,而其所需的材料主要是陰莖海綿體平滑肌細胞.因此,本實驗研究了大鼠陰莖海綿體平滑肌細胞培養(yǎng)的可行性,以期為今后探討ED病治療機制奠定基礎(chǔ).
(1)實驗動物.SD大鼠20只,雄性,6~7周齡,性成熟,體重(180±10)g,南京青龍山動物養(yǎng)殖廠.
(2)主要試劑.DMEM(high glucose),GIBCO 公司;Ⅱ型膠原酶,南京凱基生物;抗生素,南京凱基生物;α-SMA antibody,武漢博士德生物技術(shù)有限公司.
(3)儀器.超凈工作臺,蘇州凈化設(shè)備有限公司,型號為SW-CJ-1FD;CO2培養(yǎng)箱,型號XD-101;倒置顯微鏡,OLYMPUS公司,型號CKX4.
(1)分離細胞.處死SD大鼠,取出陰莖組織,PBS液沖洗;在超凈工作臺中將組織剪碎成1~2mm的組織小塊,放于六孔板中,用0.2%Ⅱ型膠原酶消化2h,加入等體積0.25%Trypsin繼續(xù)消化0.5h,在顯微鏡下觀察,當基本出現(xiàn)單個細胞時,用完全培養(yǎng)液及時終止消化[7],離心方法去除消化液后,將沉淀用培養(yǎng)液混懸,置于培養(yǎng)瓶中,于5%CO2培養(yǎng)箱培養(yǎng);24h將未貼壁的細胞轉(zhuǎn)入新培養(yǎng)瓶,即為P2,貼壁部分細胞為P1,以后每隔24h,將未貼壁的細胞轉(zhuǎn)入新培養(yǎng)瓶,依次得到P3、P4、P5.
(2)細胞傳代.細胞用完全培養(yǎng)液重懸,分瓶培養(yǎng).
(3)平滑肌細胞的鑒定(免疫細胞化學(xué)法)[8].制備細胞爬片,將爬有細胞的蓋玻片用PBS洗兩遍,然后加入4%的多聚甲醛固定3h.嚴格按照免疫組化方法步驟水化,通透,洗滌,滅活酶,洗滌,加一抗,洗滌,加強增劑,洗滌,加酶加二抗,DAB法顯色,封片等,然后在顯微鏡下進行觀察.
細胞經(jīng)過第3~4d培養(yǎng),有梭形細胞從邊緣長出,經(jīng)4~5次傳代后,生長緩慢.由圖版I可知,α-SMA在P1~P5中的表達量依次降低,大鼠陰莖海綿體經(jīng)消化酶消化后,隨著貼壁時間的增加,細胞表達α-SMA逐漸減少.
顯微鏡下有梭形平滑肌細胞,胞質(zhì)淺黃,可見黃色的肌動蛋白表達.α-平滑肌肌動蛋白在P1~P5中的表達量依次降低,大鼠陰莖海綿體經(jīng)消化酶消化后,隨著貼壁時間的增加,細胞表達α-SMA逐漸減少;可判定大鼠陰莖海綿體經(jīng)消化酶消化后,24h內(nèi)貼壁的細胞(P1)是大鼠陰莖海綿體平滑肌細胞(圖版I).
圖版I α-SMA在P1~P5中的表達
根據(jù)文獻[9]和陰莖組織的結(jié)構(gòu),平滑肌細胞可以用組織塊培養(yǎng)方法進行培養(yǎng).組織塊培養(yǎng)法容易掌握,但所需時間較其他方法長.所以,采用酶消化組織塊法消化分離平滑肌細胞,加速了細胞遷出時間,細胞貼壁迅速,縮短了培養(yǎng)時間.由于細胞貼壁培養(yǎng)時有成纖維細胞等其他細胞混雜,所以采用了差速貼壁法純化細胞,且由于成纖維細胞和CCSM形態(tài)具有相似性,故需進行CCSM的鑒定,我們用免疫組化方法鑒定,平滑肌細胞內(nèi)有肌動蛋白表達,隨著傳代次數(shù)的增加和貼壁時間的延長,平滑肌特異性蛋白α-SMA在P1~P5中的表達量依次降低,證實其確采用差速貼壁后細胞純度明顯提高.實驗用性成熟的SD雄性大鼠進行取材,解剖部位清晰,取材方便,但取材要保證無菌操作.因此,本實驗采用膠原酶消化和差速貼壁法進行平滑肌細胞的原代培養(yǎng),方法方便,切實可行,能獲得功能和結(jié)構(gòu)完整的細胞,為相關(guān)研究提供良好的實驗材料.
[1]李世林,胡禮泉,趙冀騰.髂內(nèi)動脈結(jié)扎對大鼠陰莖海綿組織nNOS神經(jīng)纖維及eNOS表達的影響[J].中國男科學(xué)雜志,2004,18(3):8-10.
[2]Uckert S,Kuthe A,Stief CG,et al.Phosphodiesterase isoenzymes a spharmacological targets in the treatment of male erectile dysfunction[J].World J.Utol.,2001,19(1):14-22.
[3]Lin CS,LauA,Tu R,et al.Expression ofthree isoformsof cGMP-bind-ing cGMP-specific PDE5 in human penile cavernosum[J].Biochem Biophys Res Commun.,2000,268(2):628-635.
[4]Montorsi F,Salonia A,Deho F,et a1.The ageing male and erectile dysfunction[J].world J.Uro1.,2002,20(1):28-35.
[5]Christ GJ,Wang HZ,Venkateswarhu K,et a1.Ion channels and gap junctions:their role in erectile physiology,dysfunction,and future therapy[J].M Urol.,1999,3(2):61-73.
[6]李路,劉繼紅,袁彗星,等.勃起功能障礙的研究進展-第103屆美國泌尿外科學(xué)會年會會議紀要[J].中國男科學(xué)雜志,2010,24(1):64-66.
[7]段永芳,劉繼紅.家兔陰莖海綿體平滑肌細胞體外培養(yǎng)方法對比研究[J].中國男科學(xué)雜志,2002,16(3):197-200.
[8]劉波,劉繼紅.海綿體平滑肌細胞的體外培養(yǎng)的研究[J].中國男科學(xué)雜志,2006,20(5):80-81.
[9]郭應(yīng)祿,辛鐘成.勃起功能障礙的外科治療學(xué)[M].北京:北京醫(yī)科大學(xué)出版社,2000.