在生命科学研究中,从实体组织获得高质量的单细胞悬液是许多实验的起点。无论是单细胞测序、原代细胞培养,还是流式细胞术分析,组织解离的效率和细胞活性直接决定下游实验的成败。胶原酶作为解离胶原纤维网络的关键工具,其选型与使用方案的科学性至关重要。
一、胶原酶家族:五位成员各有所长
胶原酶是目前唯一能够降解具有三股超螺旋结构的天然胶原纤维的蛋白酶,在组织解离中扮演着不可替代的角色。胶原酶源自溶组织梭菌,根据酶活性组成、底物特异性、适用组织差异,分为 I/II/III/IV/V 五种类型,每种都有自己的“看家本领”:
胶原酶 I型:含有比较均匀的多种酶活(包括胶原酶、酪蛋白酶、梭菌蛋白酶和胰蛋白酶活性),主要用于上皮、肺、脂肪和肾上腺组织细胞的分离。
胶原酶 II型:梭菌蛋白酶活性更高,特别擅长处理肝脏、骨、甲状腺、心脏和唾液腺、软骨等致密组织。
胶原酶 III型:含较低的蛋白水解活性,但具典型的胶原酶活性,常用于乳腺组织的原代细胞制备。
胶原酶 Ⅳ型:含较低的胰酶活性以降低对膜蛋白和受体的损害,通常用于胰岛细胞制备,和维持受体完整性比较重要的其他研究,也可用于髓系细胞制备。
胶原酶Ⅴ型:胶原酶和酪蛋白酶活性更高,更低胰酶水平以降低对膜蛋白和受体造成损伤,适用于胰岛制备。
| 货号 | 产品名称 | 用途 | 引用文献 |
|---|---|---|---|
| abs47048000 | 胶原酶Ⅰ | 用于上皮、肺,脂肪和肾上腺组织细胞的分离 | 23篇 |
| abs47048001 | 胶原酶Ⅱ | 用于肝脏、骨、甲状腺、心脏和唾液腺组织细胞的分离 | 22篇 |
| abs47048002 | 胶原酶Ⅲ | 用于新生、腺体组织解离,需配合其它酶消化 | 4篇 |
| abs47048003 | 胶原酶Ⅳ | 用于胰岛、髓系细胞的分离和制备 | 44篇 |
| abs47048004 | 胶原酶Ⅴ | 用于胰腺小岛组织的分离,将结缔组织分离成单个细胞 | 1篇 |
二、Hanks平衡盐溶液(HBSS):胶原酶的“最佳伴侣”
Hanks平衡盐溶液(HBSS) 绝不仅仅是一瓶“盐水”。它可用于细胞解离前的冲洗、运输细胞或组织样品、稀释细胞用于计数,以及配制各种试剂溶液。
胶原酶的活性依赖于Ca²⁺和Mg²⁺离子,Hanks平衡盐溶液(含Ca2+、Mg2+)正是提供这一环境的理想选择。
胶原酶储存液制备:
1、100mg胶原酶内加入100µl含钙镁的HBSS缓冲液,轻轻漩涡震荡确保完全溶解混匀;
2、 根据具体批次的酶活力,用含钙镁的HBSS缓冲液调整酶浓度到100U/µl(1000×储存液),之后用低蛋白吸附滤膜过滤除菌;
3、立即使用或将储存液根据单次用量分装,置于-20℃避光保存;
4、使用前置于冰上融化,避免反复冻融。建议胶原酶的工作浓度范围50-200U/ml(或0.5-2.5mg/ml),具体使用浓度请根据具体消化对象或参考文献来调整。
| 货号 | 产品名称 | 引用文献 |
|---|---|---|
| abs9258 | Hanks平衡盐溶液(含Ca2+、Mg2+,不含酚红) | 9 |
三、胶原酶解离黄金搭档
胶原酶主攻胶原蛋白,但细胞外基质中还有很多其他成分,这时就需要“助攻手”。
胰蛋白酶(Trypsin):选择性水解精氨酸和赖氨酸肽链的肽链内切酶,切割位点为精氨酸残基中的羧基端,可降解细胞间结合蛋白。若样本为致密组织、纤维化组织、肿瘤、肝脏、肌肉等难消化样本时,胶原酶可先降解胶原骨架,胰蛋白酶后续断开细胞连接,从而实现快速分散。
胰蛋白酶常用工作浓度为0.25%;钙、镁离子会抑制胰蛋白酶,而EDTA可以螯合培养基中的二价离子(Ca²⁺、Mg²⁺),所以EDTA 常与胰蛋白酶一起添加,促进消化;另外,血清也会抑制胰蛋白酶的活性。
| 货号 | 产品名称 | 引用文献 |
|---|---|---|
| abs47014938 | 胰蛋白酶-EDTA消化液(0.25%) ,含酚红 | - |
| abs47047375 | 胰蛋白酶-EDTA消化液(0.25%),不含酚红 | 7 |
分散酶II(Dispase II): 来源于多粘芽孢杆菌中提取的中性金属蛋白酶,能快速有效且温和的破坏组织细胞外基质释放单细胞培养物(原代细胞培养物),防止细胞抱团、减少絮状沉淀、提高单细胞悬液纯度。与胶原酶联合使用,实现"胶原酶破坏基质+分散酶温和分离"的协同效应。
| 货号 | 产品名称 | 引用文献 |
|---|---|---|
| abs47038999 | 分散酶II(Dispase II) | - |
DNase I(脱氧核糖核酸酶I):组织解离过程中,不可避免会出现少量细胞破裂,破裂细胞会释放大量游离DNA;游离DNA具备极强黏性,会造成细胞拉丝抱团、溶液浑浊、筛网堵塞,直接降低单细胞得率,是单细胞测序、肿瘤组织解离最大隐形难题。
DNase I(脱氧核糖核酸酶I)专一降解游离双链DNA,不损伤完整活细胞膜、不破坏细胞表面抗原;快速消解解离液粘稠度,减少细胞聚团,大幅提升单细胞悬液纯度。
| 货号 | 产品名称 | 引用文献 |
|---|---|---|
| abs47047435 | 脱氧核糖核酸酶Ⅰ(牛胰) | 21 |
四、产品应用文献案例分享
1、 GLP-1RAs attenuated obesity and reversed leptin resistance partly via activating the microbiome-derived inosine/A2A pathway. Acta Pharm Sin B. 2024 Dec 9. 影响因子:14.7.
使用爱必信的胶原酶Ⅰ(abs47048000),解离小鼠的附睾白色脂肪组织(eWAT),获取基质血管组分(SVFs),在37°C下消化30分钟。
2、Notoginsenoside R1-loaded mesoporous silica nanoparticles targeting the site of injury through inflammatory cells improves heart repair after myocardial infarction. Redox Biology. 2022 Aug 1 . 影响因子:10.787.
使用浓度为0.1% 的爱必信胶原酶Ⅱ(abs47048001),在37℃下进行多次、短时间的消化分离新生大鼠和成年小鼠的原代心肌细胞。
3、GM-CSF mediates immune evasion via upregulation of PD-L1 expression in extranodal natural killer/T cell lymphoma. Molecular Cancer. 2021 May 29 . 影响因子:27.401.
使用爱必信胶原酶Ⅳ(abs47048003)解离小鼠肿瘤组织,在37°C下孵育2小时,处理后的细胞悬液用于流式细胞术分析。