爪蟾卵母细胞的分离与培养

2025-05-08 21:22:26 admin

一、目的

非洲爪蟾(Xenopus laevis)卵母细胞分离、消化及体外培养的标准流程,适用于电生理研究、外源基因表达及蛋白质功能分析。


二、材料与试剂

1. 主要试剂
试剂名称规格/品牌储存条件
胶原酶Ⅰ型Sigma C0130-20℃(分装避光)
MS222麻醉剂Sigma E105214℃避光
青霉素-链霉素Gibco 15140-122-20℃
丙酮酸钠Sigma P2256室温干燥
2. 溶液配制

1.8 Ca²⁺ ND96培养液(pH 7.4)

成分浓度(mM)用量(1 L)
NaCl965.61 g
KCl20.15 g
MgCl₂10.10 g
CaCl₂1.80.26 g
丙酮酸钠2.50.28 g
HEPES51.19 g
青霉素100 IU/mL1 mL(10⁵ IU/mL)
链霉素100 μg/mL1 mL(100 mg/mL)

配制步骤

  1. 依次溶解于800 mL Milli-Q水,磁力搅拌至澄清(CaCl₂最后加入)。

  2. 调节pH至7.4±0.05(用1 M NaOH)。

  3. 定容至1 L,0.22 μm滤膜无菌过滤,4℃保存(有效期7天)。

0 Ca²⁺ ND96溶液
在上述配方中去除CaCl₂,其余成分相同。


三、操作流程

1. 卵母细胞提取

麻醉与手术

  1. 麻醉选择

    • 冰麻法:将爪蟾埋入碎冰(4℃)30分钟,检测后肢反射消失。

    • MS222法:0.1% MS222溶液浸泡10分钟。

  2. 手术操作

    • 固定爪蟾于冰预冷托盘(腹面朝上),塑料膜隔离皮肤与冰面。

    • 左下腹切开1 cm切口(皮肤→肌层),暴露卵巢瓣。

    • 取卵后分层缝合(5-0可吸收缝线闭合肌层,6-0尼龙线缝合皮肤)。

  3. 术后护理

    • 复苏环境:浅水(22℃含50 IU/mL青霉素),48小时观察伤口愈合。

2. 卵母细胞分离与消化

机械分离

  1. 将卵巢组织置于0 Ca²⁺ ND96中,用钟表镊撕成10-20细胞/团。

  2. 洗涤5次(0 Ca²⁺ ND96,100×g离心1分钟)至上清澄清。

胶原酶消化

  1. 消化液配制:1 mg/mL胶原酶Ⅰ型(0 Ca²⁺ ND96溶解)。

  2. 消化条件

    • 20 mL消化液,22℃摇床(70 rpm)。

    • 吹打间隔:前30分钟每10分钟吹打,后续每5分钟监测。

  3. 终止标准:80%卵母细胞游离(滤泡膜脱落)。

  4. 终止与清洗

    • 加入10倍体积0 Ca²⁺ ND96终止反应。

    • 洗涤3次(100×g离心),转移至1.8 Ca²⁺ ND96培养液。

3. 卵母细胞筛选

发育分期标准

分期形态特征直径(μm)适用实验
I-II透明/半透明,无色素分布50-450早期发育研究
III-IV局部色素沉着,动物极分化450-1000基因显微注射
V-VI动物极深棕,植物极乳白,赤道亮环清晰1000-1300电生理记录/蛋白表达

筛选标准

  • 仅选择V-VI期卵母细胞(膜完整、表面光滑无损伤)。

  • 剔除破裂、褪色或残留滤泡膜的细胞。


四、培养与质控

  1. 培养条件

    • 温度:18-20℃(恒温培养箱)。

    • 培养基:1.8 Ca²⁺ ND96(含双抗),每日更换。

  2. 存活率检测

    • 台盼蓝染色:0.4%染色5分钟,死亡率≤5%。

    • 膜电位监测:静息电位≥-40 mV(玻璃微电极记录)。


五、关键注意事项

  1. 温度控制

    • 手术环境:4-6℃(冰麻法)。

    • 消化与培养:22℃±1℃。

  2. 钙离子管理

    • 消化全程使用0 Ca²⁺ ND96,防止蛋白酶激活损伤细胞。

  3. 水质要求

    • 饲养水:除氯处理(曝气≥48小时),pH 7.0-7.5。


六、安全与伦理

  1. 个人防护

    • 手术操作佩戴无菌手套及护目镜。

  2. 动物福利

    • 单只雌蟾取卵间隔≥6个月,总取卵次数≤5次。

    • 实验方案需通过IACUC审查(参考《实验动物福利指南》)。

  3. 废弃物处理

    • 生物组织经10%福尔马林固定后高压灭菌(121℃, 30分钟)。


参考文献

  1. Smith JC, et al. Xenopus laevis Oocyte Isolation and Culture. J Vis Exp. 2018.

  2. NIH. Guide for the Care and Use of Laboratory Animals. 8th ed. 2011.