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Langendorff离体心脏灌流技术助力成年小鼠原代心肌细胞分离实验

2025-09-24     来源:本站     点击次数:81

实验概要:
成年小鼠原代心肌细胞是心脏生理病理研究中极具价值的体外模型。其核心优势在于高度贴合成年心脏的生理病理本质:终末分化状态不仅保留成熟肌小节结构与细胞间连接,更维持着以脂肪酸氧化为主的代谢特征及稳定的电生理特性,与体内成年心脏高度一致;能精准复现缺血再灌注损伤、代谢重塑等病理反应,有效排除胚胎细胞发育干扰及心肌细胞系增殖能力带来的模型偏差,同时体外可灵活调控实验变量、开展基因干预与功能检测,为精准研究提供可靠载体,也为其深度应用筑牢了基础。

基于这些核心优势,小鼠原代心肌细胞在心脏领域研究中具备不可替代的意义:既可为解析成年心脏能量代谢、钙信号调控等生理机制提供直接工具,也能精准构建心肌缺血、心衰等疾病模型以挖掘病理核心环节;还可用于药物心脏毒性筛选与疗效验证,降低临床研发风险,更能支撑心肌再生医学与基因治疗研究,验证外泌体、基因编辑等干预效果,成为连接基础生物学研究与临床疾病治疗转化的关键桥梁。

实验目的:
利用Langendorff离体心脏灌流技术对成年小鼠心肌细胞进行酶解分离。

实验动物:

成年C57BL/6J小鼠

实验方法:
Langendorff灌流法分离心肌细胞。

实验原理:

Langendorff离体心脏灌流技术原理:离体动物心脏在恒温恒流条件下,将心脏套管插入主动脉,逆行灌流含氧的灌注液,由冠状动脉灌流心肌,灌流液经冠状静脉窦从右心房、右心室、肺动脉端流出,以维持离体心脏在外界正常的生理活动。

Protocol
(成年小鼠原代心肌细胞分离实验案例)

一、实验前准备
(一)主要试剂:
肝素钠溶液、灌流液、消化液、终止缓冲液。
(二)主要器材:

灌流针、眼科镊、显微镊、眼科剪、手术剪、100 um细胞筛、注射器、30 mm培养皿、离心管、手术缝线(6-0)、滴管。

(三)主要溶液配方:

1. 灌流液:

pH调节:使用NaOH在35 ℃下调节至pH 7.46;使用0.5 M的NaOH储备溶液进行pH调节。

2. 消化液:
体积: 25 ml/小鼠

pH调节: 使用NaOH在35 ℃下调节至pH 7.45。
特别说明: 请勿存储,实验当天现配。

3. 终止缓冲液:
体积:20 ml/小鼠

特别说明: 请勿存储,实验当天现配。

二、小鼠心脏获取与处理
1. 为小鼠腹腔注射肝素(350 U/20 g),15-20 分钟后将小鼠颈椎脱臼处死。
2. 将小鼠仰卧固定于手术台上,打开胸腔,切开主动脉和腔静脉,隔离并取出心脏。
3. 将心脏放置在预冷的灌流液中,剪除心脏上的肺、胸腺、脂肪、食管和气管。
4. 暴露主动脉后,将灌流针插入主动脉,用6-0的丝线扎紧主动脉,排除残血后移至Langendorff灌流系统中灌流。
灌流温度:37 ℃;灌流速度:2-4 ml/min。

三、心肌细胞消化
1. 逆行灌注含氧灌流液3-6分钟,排除心脏残血。

2. 逆行灌注消化液5-8分钟后,用无菌剪刀切除心脏的特定心室区域。(根据实验情况调整消化时间)

3. 将切除的心室组织放入2 ml的终止缓冲液中,用剪刀将组织切成小块,用显微镊轻轻挑散组织。
 

4. 加入2 ml终止缓冲液(室温),使细胞悬液与终止缓冲液混合,将混合后的细胞悬液过滤。
 

5. 室温静置30分钟后,缓慢弃去上清液。


显微镜下观察1 Hz刺激下原代心肌细胞的状态

四、注意事项
灌注消化液时,消化时间根据实际情况进行调整。

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