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ICR-MEF细胞培养保姆级SOP及注意事项

2026-10-25     来源:本站     点击次数:21

ICR-MEF(ICR小鼠胚胎成纤维细胞)分离自ICR品系胎鼠(E12.5-E14.5),呈梭形、贴壁生长,是小鼠ESC、iPSC及多种难培养细胞的常用饲养层细胞。该细胞接受亚致死剂量γ辐照后,DNA发生双链断裂、丧失增殖能力,但保留正常代谢与分泌功能,可持续为上层干细胞提供胞外基质支撑和旁分泌因子,维持干细胞培养微环境,同时避免饲养层自身增殖争夺培养空间与营养。不同于常规扩增型细胞系,灭活后饲养层的培养与质控核心不在于传代扩增,而在于辐照剂量、铺板密度、贴壁时长以及有效使用窗口期的管控;任一环节出现偏差,都可能直接降低干细胞克隆形成率、影响多能性维持。本文将围绕γ辐照灭活型ICR-MEF梳理其培养流程。

 

一、饲养层细胞的复苏与铺板

1.【准备工作】配制完全培养基:DMEM高糖(abs9483-500ml/SV30303.01)+10%FBS(abs972-500mL/SV30302.03)+1%P/S(abs9244-100ml/SV30010),37℃预热。明胶包被液:0.1%明胶溶液(abs90048-500mL);生物安全柜紫外照射30min。

2.【培养皿包被】在培养皿/板孔内加入足量0.1%明胶溶液覆盖底面,37℃静置30min,或室温静置2h;吸弃多余明胶,无需洗涤,直接晾干即可使用。明胶层干燥后不宜放置过久,建议当日包被当日用。

注意:未经明胶包被的培养板,饲养层细胞贴壁率显著下降,表现为细胞聚团、铺展不良,进而影响上层干细胞的接种均匀度。

3.【融化】从液氮取出冻存管,37℃水浴轻柔摇晃融化,约2min;融化期间保持管盖与O型圈在水面之上,减少污染风险。

4.【重悬】融化后立即取出,70%乙醇擦拭或浸洗消毒外壁,此后全程严格无菌操作;将细胞悬液转入含9mL完全培养基的离心管中。

5.【离心】约200×g离心5min(国内常规可用1000rpm离心4-5min),弃上清,去除DMSO残留。

6.【重悬与计数】加入1-2mL完全培养基轻轻吹打重悬,计数并调整密度;按1×10⁴-5×10⁴个/cm²接种至已包被的培养器皿(以6孔板为例约1×10⁵-3×10⁵个/孔)。

7.【培养】放入37℃、5%CO₂培养箱静置培养;贴壁至少2-4h,建议过夜,待细胞完全铺展、形态舒展后再接种目标细胞。

注意:饲养层铺板密度过稀,细胞会因缺乏接触而提前衰老变大、变扁平,失去支持能力;宁可略密,不可过稀。

 

二、饲养层细胞的验收与使用

1.【镜检形态】合格饲养层应为细长梭形、生长致密、折光性好;若细胞体积增大、扁平铺展、胞质颗粒增多,即为衰老表现,不可用于铺板。

2.【增殖验证】取同批细胞按相同密度接种一块平行样本,置于同一培养箱连续观察3天;若细胞密度无明显增加、计数基本持平,判定辐照合格;若仍持续增殖,说明照射剂量不足,须整批弃用。

3.【换液】接种目标细胞前吸弃旧培养基,用D-PBS(abs971-500ml/SH30028.02)

轻轻润洗1-2次,去除残留血清与代谢产物,再加入含目标细胞的完全培养基。

4.【共培养】将目标细胞(如mES/iPSC)按实验设计密度接种于饲养层之上,十字混匀后静置,24h内尽量少移动,以利克隆形成。

5.【维护】每1-2天换液一次;饲养层细胞在照射后2-3天开始死亡,须持续补充新鲜饲养层与培养基,不可依赖单次铺板长期维持。

注意:经射线处理的饲养层细胞已丧失增殖能力,不可再传代扩增;用多少复苏多少,剩余细胞按冻存流程处理或直接废弃。

 

三、饲养层细胞的冻存

1.【准备工作】冻存液:完全培养基+5%(v/v)DMSO(abs9187-100mL);如使用无血清细胞冻存液(abs9417-100mL)可省去程序降温步骤;冻存管标注名称、代次、是否已辐照、冻存人、日期;安全柜紫外照射30min。

2.【细胞收集】取对数生长期、汇合度80%-90%的细胞(辐照后或未辐照均可),吸弃旧培养基,D-PBS(abs971-500ml/SH30028.02)润洗1次后加入2-3mL 0.25%胰酶-EDTA(abs47047375-100mL/SH30042.01),室温或37℃静置2-3min,镜下见细胞回缩变圆即可,加入完全培养基终止消化,轻轻吹打收集,离心后弃上清。

3.【细胞重悬】加入冻存液(约1mL/管)轻柔吹打重悬,细胞密度约1-5×10⁶/mL。

4.【冻存】每管1mL入冻存盒,-80℃过夜后转移至液氮气相长期保存;-80℃可存放数月,液氮可存放数年。

注意:饲养层细胞尽量现辐照现用;若必须冻存,应在辐照后尽早冻存并避免反复冻融,冻融本身会额外损伤细胞活力。

 

四、关键注意事项

1.培养基与血清

(1)标准配方为DMEM高糖+10% FBS,是保种与常规维持的首选;

A. (2)部分方案在DMEM基础上补加1% NEAA(SH30238.01)、2mM谷氨酰胺(abs9354-100ml)或0.1mM β-巯基乙醇(abs9592-100ml),以改善饲养层分泌功能,可按实验室既有习惯选择;

(3)饲养层细胞对血清批次较为敏感,建议固定批号并使用优级胎牛血清(abs972-500mL/SV30302.03),更换批次前先做小规模平行验证。

2.辐照剂量与灭活方式

(1)γ射线标准剂量为30 Gy(3000 rad),国内多数实验室对P3-P5代细胞采用此剂量;原代细胞对辐射相对耐受,剂量不宜低于30 Gy;

(2)传至第3-5代的细胞活力更旺盛,部分方案将剂量下调至20 Gy即可实现完全灭活;文献中亦有20-30 Gy、30-50 Gy等区间报道;

(3)无论采用何种剂量,均须以连续培养3天无明显增殖作为放行标准,不可仅凭剂量数值判断;

(4)若无辐照条件,可用丝裂霉素C替代:10μg/mL处理2.5-3h(或2-4μg/mL处理2h),随后用D-PBS(abs971-500ml/SH30028.02)充分洗涤4-5次,残留未洗净会毒害上层干细胞。

3.铺板密度与贴壁

(1)推荐接种密度1×10⁴-5×10⁴个/cm²(约3×10⁴个/cm²亦可),以铺满底面、细胞彼此接触但不重叠为宜;

(2)密度过低是饲养层提前衰老最常见的原因,宁可略密不可过稀;

(3)铺板后至少静置2-4h,建议过夜再接种目标细胞,以保证饲养层形成完整单层;

(4)必须使用明胶(0.1%)或等效基质包被,未包被的培养器皿贴壁率明显下降。

4.使用窗口与维护

(1)辐照后3-4天内用完为最佳,一般不超过5天;

(2)失活饲养层细胞在接种后2-3天开始死亡,需定时补充新鲜饲养层与培养基,不可一次性铺板长期使用;

(3)丝裂霉素C处理的饲养层可维持8-12天不增殖,但建议6天内使用;

(4)换液时动作轻柔,饲养层细胞贴壁虽牢但已无修复能力,机械损伤不可逆。

5.形态与质控判断

(1)正常:细长梭形、排列致密、折光性好、胞质清亮;

(2)异常:细胞变大、扁平、胞质颗粒增多或出现空泡——提示衰老或辐照剂量过大,不宜使用;

(3)异常:细胞成团不铺展——多为未包被、消化过度或离心力过大所致;

(4)建议定期支原体检测;饲养层与干细胞共培养体系中,隐性污染更难察觉。

6.与目标细胞的配合

(1)饲养层细胞与目标细胞种属须匹配(ICR MEF用于小鼠ESC/iPSC),跨种属使用需另行验证支持效果;

(2)饲养层细胞本身不参与实验分组,但会分泌因子干扰检测,涉及分泌蛋白、代谢组或转录组分析时,应设置仅饲养层对照孔;

(3)一管饲养层细胞(约1×10⁶个)通常可铺满85 cm²面积,可按实验规模反推复苏管数。

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