李飛,潘妍,張建平*
(1.臺州學(xué)院,浙江臺州 318000;2.臺州市耶大基因與細(xì)胞治療研究院,浙江臺州 318000)
人們不斷深入研究腫瘤的治療措施,免疫細(xì)胞療法被逐漸廣泛應(yīng)用。外周血單個核細(xì)胞(Peripheral blood mononuclear cells,PBMC)通過富集外周血干細(xì)胞來治療免疫缺陷疾病、代謝性遺傳疾病、惡性血液病等疾病[1]。PBMC包括B細(xì)胞、T細(xì)胞、單核細(xì)胞和NK細(xì)胞等,對于評價免疫反應(yīng)起到非常重要的作用[2]。目前,相關(guān)PBMC分離優(yōu)化的文獻(xiàn)相對不多,本文通過研究PBMC分離優(yōu)化條件,提高細(xì)胞的分離率與收集率,在一定程度上減少分離時間和原料,提高細(xì)胞獲得率與純度,為臨床與基礎(chǔ)細(xì)胞學(xué)研究提供一個較為有效的細(xì)胞獲取途徑以便后續(xù)免疫細(xì)胞實(shí)驗(yàn)。本文提取PBMC通過ficoll密度梯度離心法,從離心和洗滌兩個方面探究人外周血干細(xì)胞最佳分離條件。
血液來自成年獻(xiàn)血者,其年齡為20~30歲,身高160~180 cm,體重50~80 kg,獻(xiàn)血者在采集期間身體健康,無感冒等生病跡象。
生物安全柜(1374,Thermo)、高速冷凍離心機(jī)(ST16R,Thermo)、細(xì)胞計(jì)數(shù)儀(Vi-CELL XR,Beckman Coulter)。
人全血單個核細(xì)胞分離液(LDS1076,TBD)磷酸鹽緩沖液(PBS)(311-010-CL,WISENT INC)、hanks液(HBSS)(AC13716284,HyCIoneTM)。
將止血帶綁于手臂上臂,用碘伏對皮膚進(jìn)行消毒,將采血針穿刺進(jìn)靜脈,另一端連接采血管。妥善固定針頭。采血結(jié)束后,靜脈穿刺局部以無菌棉球按壓5min,同時移除針頭,另一端也移出采血管。平緩搖動采血管,使血液與抗凝劑混勻。
在采血管外貼上標(biāo)簽,注明姓名等信息。核對信息正確后將外周血瓶及采集的臍血血樣放入專門運(yùn)輸箱,嚴(yán)禁X線照射(安檢),盡快送達(dá)干細(xì)胞庫,時間不超過24h。
2.2.1 分離離心
統(tǒng)一在溫度20 ℃、濕度50%RH的細(xì)胞實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行試驗(yàn),使用15 mL離心管,取一支離心管將1 mL外周血與等體積稀釋劑(洗滌劑)混勻,加到另一支裝有梯度體積的Ficoll(分離液)的離心管中,緩慢地加到Ficoll液面上。進(jìn)行梯度離心。
2.2.2 洗滌離心
分離離心后,吸取離心管內(nèi)白膜層轉(zhuǎn)移至另一支離心管內(nèi),加洗滌劑至12mL,振蕩混勻,離心(1 500 r/min,10 min,升9降9)。棄上清,保留2mL洗滌劑重懸細(xì)胞進(jìn)行細(xì)胞計(jì)數(shù)。
采用三因素三水平列正交表(表1),進(jìn)行離心因素實(shí)驗(yàn)。按梯度進(jìn)行分離離心后采用進(jìn)行洗滌離心吸取離心管內(nèi)白膜層轉(zhuǎn)移至另一支離心管內(nèi),加洗滌劑(0.9%的生理鹽水)至12mL,振蕩混勻,離心(1500r/min,10min,升9降9)。棄上清,保留2mL洗滌劑重懸細(xì)胞利用細(xì)胞計(jì)數(shù)進(jìn)行細(xì)胞計(jì)數(shù)。
表1 離心力轉(zhuǎn)速、時間、升降速度三因素正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)表
采用三因素三水平列正交表(表2),進(jìn)行洗滌因素實(shí)驗(yàn)。分離離心(600g、30min、升9降0)后,洗滌劑為0.9%的生理鹽水,進(jìn)行正交試驗(yàn)。
表2 分離液體積、洗滌液體積、洗滌次數(shù)三因素正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)表
分別使用PBS、HBSS、0.9%的生理鹽水進(jìn)行分離離心(600g、20min、升9降0),洗滌離心(1 500 r/min,10min,升9降9)。棄上清,保留2mL洗滌劑重懸細(xì)胞利用細(xì)胞計(jì)數(shù)進(jìn)行細(xì)胞計(jì)數(shù)。
正交表實(shí)驗(yàn)采用正交設(shè)計(jì)助手II v3.1分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),采用SPSS13.0軟件統(tǒng)計(jì)分析。數(shù)據(jù)采用+s表示,組間數(shù)據(jù)采用t檢驗(yàn),組內(nèi)數(shù)據(jù)采用單因素方差分析(one-way ANOVA),P<0.05差異具有顯著意義。
首先通過方差分析進(jìn)行F檢驗(yàn),差異不顯著,無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。然后進(jìn)行直觀分析,如表3,極差排序?yàn)殡x心轉(zhuǎn)速>離心時間>離心升降,離心轉(zhuǎn)速極差最大,為主要影響因素。實(shí)驗(yàn)指標(biāo)越大越好,查看均值水平對應(yīng)實(shí)驗(yàn)指標(biāo),確定該正交實(shí)驗(yàn)的最優(yōu)水平組合離心轉(zhuǎn)速應(yīng)為600g。
表3 離心因素實(shí)驗(yàn)分離PBMC的活細(xì)胞數(shù)量(×106/mL)
首先通過方差分析進(jìn)行F檢驗(yàn),F(xiàn)icoll體積在給定顯著性水平α=0.10中,F(xiàn)比=3.462>F臨=3.110差異一般顯著。然后進(jìn)行直觀分析,如表4,極差排序?yàn)镕icoll體積>洗滌次數(shù)>洗滌液體積,F(xiàn)icoll體積極差最大,為主要影響因素。實(shí)驗(yàn)指標(biāo)越大越好,查看均值水平對應(yīng)實(shí)驗(yàn)指標(biāo),確定該正交實(shí)驗(yàn)的最優(yōu)水平組合Ficoll體積應(yīng)為2mL。
表4 洗滌因素實(shí)驗(yàn)分離PBMC的活細(xì)胞數(shù)量(×106/mL)
通過密度梯度離心法原理,三者緩沖液中0.9%的生理鹽水溶液的密度最小,假設(shè)其獲得細(xì)胞數(shù)量最多。通過數(shù)據(jù)分析如表5可知,使用PBS、HBSS緩沖液時,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。使用0.9%的生理鹽水緩沖液分離PBMC的活細(xì)胞數(shù)量最多和活率最大。
表5 緩沖液因素分離PBMC的活細(xì)胞數(shù)量和活率
外周血單個核細(xì)胞在艾滋病、肝炎等傳染病樣本資源庫作為儲存的重要樣本。其采集具有安全性高、痛苦性小、無需麻醉、自身血小板和粒細(xì)胞恢復(fù)快等特點(diǎn),有助于更好的治療患者[3]。通過研究PBMC分離優(yōu)化條件,提高細(xì)胞的分離率與收集率,針對工藝化方面提高采集效率及產(chǎn)品純度有重要意義。
該實(shí)驗(yàn)通過從分離離心方面考慮離心機(jī)轉(zhuǎn)速、時間、升降三因素,比較活細(xì)胞數(shù)量發(fā)現(xiàn)離心機(jī)轉(zhuǎn)速因素影響較大,600g,30min,升9降0可為分離1mL原血PBMC的初步最適條件;從洗滌收集方面考慮分離液體積,洗滌液體積,洗滌次數(shù)三因素,比較活細(xì)胞數(shù)量發(fā)現(xiàn)2倍分離液體積,8倍洗滌體積,1次洗滌為初步最適條件;從洗滌離心收集方面考慮緩沖液的影響,發(fā)現(xiàn)0.9%的生理鹽水其活細(xì)胞濃度最高?;谏鲜鼋Y(jié)論,可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)儀器、試劑等條件,調(diào)整優(yōu)化來滿足實(shí)驗(yàn)需求,分離出更有活力、更多的PBMC。