爪蟾卵母细胞的分离与培养
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 E10521 | 4℃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) |
---|---|---|
NaCl | 96 | 5.61 g |
KCl | 2 | 0.15 g |
MgCl₂ | 1 | 0.10 g |
CaCl₂ | 1.8 | 0.26 g |
丙酮酸钠 | 2.5 | 0.28 g |
HEPES | 5 | 1.19 g |
青霉素 | 100 IU/mL | 1 mL(10⁵ IU/mL) |
链霉素 | 100 μg/mL | 1 mL(100 mg/mL) |
配制步骤:
依次溶解于800 mL Milli-Q水,磁力搅拌至澄清(CaCl₂最后加入)。
调节pH至7.4±0.05(用1 M NaOH)。
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:
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。
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)。
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:
将卵巢组织置于0 Ca²⁺ ND96中,用钟表镊撕成10-20细胞/团。
洗涤5次(0 Ca²⁺ ND96,100×g离心1分钟)至上清澄清。
胶原酶消化:
消化液配制:1 mg/mL胶原酶Ⅰ型(0 Ca²⁺ ND96溶解)。
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。
终止标准:80%卵母细胞游离(滤泡膜脱落)。
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
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。
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
温度控制:
手术环境:4-6℃(冰麻法)。
消化与培养:22℃±1℃。
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。
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
个人防护:
手术操作佩戴无菌手套及护目镜。
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》)。
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
Smith JC, et al. Xenopus laevis Oocyte Isolation and Culture. J Vis Exp. 2018.
NIH. Guide for the Care and Use of Laboratory Animals. 8th ed. 2011.