酶法組織消化技術——從粗制的膠原酶到高純度消化產品
瀏覽次數:5048 發布日期:2012-8-21
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酶法組織消化技術——從粗制的膠原酶到高純度消化產品
酶法組織消化中常用的膠原酶(Collagenase),能特異性地降解胞外膠原蛋白,使膠原蛋白和纖維粘連蛋白的網狀結構解離,而不損壞細胞表面結構的完整性。由于細胞外基質的成分復雜,除膠原蛋白外,還含有彈性蛋白,糖蛋白等其他大分子結構。而且不同組織類型,不同物種來源,不同年齡的組織中胞外基質組份不同。所以商業化的膠原酶產品一般是梭狀芽孢桿菌裂解液的粗提物,是膠原酶、胰蛋白酶等蛋白水解酶混合物,能降解膠原蛋白和其他蛋白,及多糖等胞外大分子物質,適用于多種組織的消化應用。
但是對于不同實驗研究中分離的特定組織,需要根據經驗來選擇合適的膠原酶產品,并對酶濃度、酶體積、酶作用時間進行摸索,才能找到最佳的消化方案。
羅氏膠原酶產品選擇示例
羅氏膠原酶產品提取自溶組織梭狀芽孢桿菌(Clostridium histolyticum),并根據不同的酶活和驗證的功能應用分為Collagenase A/B/D/P/H五類產品。被廣泛應用于各種組織中(如肺、心臟、肌肉、骨、脂肪組織、肝、腎、軟骨、乳腺、胎盤、血管、腦組織和腫瘤組織等)單個細胞的分離。應用其獲得的細胞產量、活度和細胞功能性均經過嚴格的產品質量控制和驗證。
羅氏膠原酶分類 |
主要酶組分 |
建議的組織應用(根據文獻中的產品引用) |
Collagenase A |
膠原酶I型,膠原酶II型,梭菌蛋白酶,胰酶,中性蛋白酶
常規的酶混合比率,中度酶活 |
卵母細胞
肺細胞 |
Collagenase B |
膠原酶I型,膠原酶II型,梭菌蛋白酶,胰酶,中性蛋白酶
中至高度膠原酶活性,較高的梭菌蛋白活性(>10U/mg) |
心肌細胞
軟骨細胞
胚胎前驅細胞 |
Collagenase D |
膠原酶I型,膠原酶II型,梭菌蛋白酶,胰酶,中性蛋白酶
中至高度膠原酶活性,極低的胰酶活性(<0.2U/mg) |
淋巴細胞
樹狀細胞 |
Collagenase P |
高酶活膠原酶,梭菌蛋白酶,胰酶,中性蛋白酶
針對胰島細胞分離的經驗證產品 |
胰島細胞
軟骨細胞
T細胞 |
Collagenase H |
膠原酶I型,膠原酶II型,梭菌蛋白酶,胰酶,中性蛋白酶
針對肝細胞分離的經驗證產品 |
肝細胞
成纖維細胞
脂肪 |
小貼士:
如果您的組織在酶消化分散的過程中,出現膠狀粘連細胞,影響細胞的分散,很可能是由于破碎細胞中DNA釋放至胞外而導致的粘連,可通過DNase的加入使粘連的細胞獲得更好的分散。
由于Collagenase粗酶中還含有各種不同的蛋白酶,如其中的淀粉酶和脂肪酶也會消化細胞表面的蛋白,對細胞造成一定的損傷。另外,粗制的膠原酶無法在不同批次產品間保持質量和酶活的一致性。即使針對同一種組織,使用不同批次的膠原酶進行消化,您仍需要對酶濃度、酶體積和酶作用時間進行優化。
那么如何使您的組織消化實驗事半功倍呢?
羅氏Dispase®系列產品
羅氏Dispase®能用于多種組織和器官的原代細胞制備,由于其溫和的特性,在消化過程中對細胞造成的損傷極小,它還能用于細胞的次代培養,也可用于細胞懸液中的聚團消化解聚。Dispase®是一種純化的中性蛋白酶,提取自多黏芽孢桿菌(Bacillus polymyxa),杜絕了支原體污染的可能性,在寬泛的pH和溫度條件下具有良好的穩定性,因此在組織消化過程中的表現比膠原酶更加穩定。
羅氏Dispase®尤其在皮膚組織的表皮分離和上皮層細胞培養中獲得了廣泛的應用。Dispase®I與Dispase®II兩者的差別在于純度的不同,Dispase®I經過濾除菌,且每mg Dispase®I的純度和酶活遠高于Dispase®II。
羅氏高純度研究級別酶混合物Liberase Research Grade Enzyme Blends
Liberase Research Grade Enzyme Blends包含了一系列酶混合物,它們由不同比例的中性蛋白酶(非梭菌蛋白酶)和高純度Collagenase I + CollagenaseII混合組成。在絕大部分應用中,Liberase能替換傳統的膠原酶,并增加細胞產率、細胞活性和細胞功能性。
在嚴格的酶發酵和純化工藝條件下,Liberase Research Grade Enzyme Blends去除了梭菌蛋白酶和胰蛋白酶等雜酶,去除了原料中>98%的內毒素和其他死細胞成分,因此有助于在組織消化過程中,大大提升細胞的活率。Liberase系列產品均經過濾除菌,具有高度的批間一致性,保證了整個實驗階段的消化質量和重復性。
Liberase系列產品 |
膠原酶含量(mg/管) |
膠原酶活性(Wünschunits/管) |
中性蛋白酶量 |
中性蛋白酶作用于組織的酶活性 |
中性蛋白酶類型 |
內毒素
(EU/mg) |
Liberase DL |
5mg
50mg |
26
260 |
低 |
+ |
Dispase |
≤50 |
Liberase DH |
5mg
50mg |
26
260 |
高 |
+++ |
Dispase |
≤50 |
Liberase TL |
5mg
50mg |
26
260 |
低 |
++ |
Thermolysin |
≤50 |
Liberase TM |
5mg
50mg |
26
260 |
中等 |
++++ |
Thermolysin |
≤50 |
Liberase TH |
5mg
50mg |
26
260 |
高 |
+++++ |
Thermolysin |
≤50 |
羅氏膠原酶與Liberase系列產品的替換比較
羅氏膠原酶 |
特性 |
Wünschunits/mg |
相應活性的Liberase產品 |
Collagenase A |
粗制酶混合物 |
0.15 |
Liberase TM |
Collagenase B |
粗制酶混合物 |
0.15 |
Liberase TH |
Collagenase D |
粗制酶混合物 |
0.15 |
Liberase TM |
Collagenase P |
粗制酶混合物 |
1.50 |
Liberase TL, Liberase DL |
Collagenase H |
粗制酶混合物 |
0.15 |
Liberase TM |
小貼士:
1. Liberase系列產品根據膠原酶和中性蛋白酶的不同配比,分為不同消化活性的5種產品。您可以參考其他實驗室的研究或已發表文獻,進行合適產品的選擇和操作流程參考。
https://www.roche-applied-science.com/sis/collagenase/index.jsp?id=col_030100
2. 對于新的組織細胞的消化嘗試,建議從Liberase TM開始您的實驗,Liberase TM的消化活性范圍對各種組織具有良好的通用性。
3. Liberase中Collagenase I + II 的純度很高,與常規膠原酶消化實驗相比,通常需將孵育時間減少10 –30%。
請注意:Liberase Research Grade產品和其他消化酶產品僅供生命科學研究和體外研究使用。請勿將此產品用于臨床和診斷程序(如人胰島移植)。
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