人視網膜色素上皮細胞的培養和鑒定
上皮細胞覆蓋于身體表面并襯貼于體內空腔器官腔面的細胞。其排列有明顯極性,一面朝向身體表面或腔面,稱游離面;一面向著深部的結締組織,稱基底面。上皮細胞具有強大的角生和更新能力。上皮組織具有保護、吸收、分泌和排泄等作用。當上皮細胞受損時,則影響機體的防御功能。
人視網膜色素上皮細胞分離自視網膜組織;視網膜色素上皮(RPE)位于脈絡膜和光感受器細胞外節之間,是視網膜下腔和脈絡膜血管之間的離子、水、營養物質和代謝終產物轉運通道;主要是由單層色素上皮細胞所構成,排列十分規則。人視網膜色素上皮參與視黃醇循環,吞噬脫落的光感受器細胞外節以維持光感受器細胞興奮性,并分泌多種生長因子,幫助維持脈絡膜血管內皮細胞和光感受器細胞的結構完整性。細胞呈多角形,細胞分為三部分,即頂部、體部和基底部。
人視網膜色素上皮細胞無再生能力,細胞死亡后不被替換,而是鄰近的細胞向側面滑動,以填補死亡細胞遺留下來的空間。人視網膜色素上皮位于脈絡膜和光感受器細胞外節之間,是視網膜下腔和脈絡膜血管之間的離子、水、營養物質和代謝終產物轉運通道。人視網膜色素上皮參與視黃醇循環,吞噬脫落的光感受器細胞外節以維持光感受器細胞興奮性,并分泌多種生長因子,幫助維持脈絡膜血管內皮細胞和光感受器細胞的結構完整性。
凍存和復蘇
根據慢凍速融的細胞凍存原則,將原代或傳代1-2次培養的人視網膜色素上皮細胞,加入10%二甲基亞砜作為保護劑,液氮中凍存。復蘇時將凍存細胞在60℃、2分鐘內融化,用臺盼藍染色測定細胞存活率,用抗人角蛋白抗體免疫細胞化學染色作細胞鑒定,每日計算細胞數以確定細胞生長曲線。結果顯示經凍存復蘇后的人視網膜色素上皮細胞的存活率達90%,生長狀態與對照組無差異,抗人角蛋白染色陽性,細胞對數生長期在1-4天,群體細胞倍增期約為1.55天。因此人視網膜色素上皮細胞液氮凍存可保持生物活性,復蘇后生長良好,保持了細胞特征。這可提供細胞系,方便了體外實驗,并可能作為人視網膜色素上皮細胞移植治療一些眼底病的細胞庫。
培養和鑒定
有研究進行人視網膜色素上皮細胞的體外培養,為研究其生理功能、生化特征和病理過程提供細胞模型。
方法:用改良的眼杯縫線固定法,將其固定在眼球托上,通過消化獲取人人視網膜色素上皮細胞,作細胞形態學、組織化學和電鏡鑒定。
人視網膜色素上皮細胞培養早期生長活躍、胞核透明、胞漿含豐富黑色素顆粒,Giemsa染色見染色體,DOPA氧化酶呈陽性反應,透射電鏡見細胞微絨毛及緊密連接。、人視網膜色素上皮細胞經體外培養及短期傳代后,仍具有與體內細胞相似形態特征。可為人視網膜色素上皮細胞的深入研究提供豐富的實驗研究材料。
相關研究
有實驗研究可見光照對培養的人視網膜色素上皮(retinalpigmentepithelium,RPE)細胞凋亡的影響。以白色熒光燈為光源,用500lx、(2000±500)lx及(3400±200)lx不同光照強度,按不同的光照時間(無光照、6、12、24h)照射培養的人RPE細胞。利用終末脫氧核糖核苷酸轉移酶介導的原位缺口末端標記(TUNEL)、熒光素標記的連接素V/碘化丙錠(AnnexinV-FITC/PI)雙染色流式細胞測定、相差倒置顯微鏡等手段觀察RPE細胞凋亡(分為光照后6、12、24、36h組)。結果可觀察到RPE細胞出現兩種死亡形式,凋亡與壞死。
低于一定閾值(500lx)的光照對細胞損傷較輕,細胞凋亡及壞死隨光照強度的增加而增加。
在較短的光照時間(6h和12h)內,細胞死亡的增加以凋亡為主;隨著光照時間的延長,細胞壞死逐漸明顯。
隨著光照后培養時間的延長,細胞凋亡明顯增加(P0.05)。光照后6、12、24h的損傷改變以凋亡為主,但隨時間的延長,凋亡繼發性壞死的增加顯著。光照后36h,細胞的壞死數顯著增高。
此外,有研究探討天冬酰胺特異酶切的半胱氨酸蛋白酶(caspase)成員caspase-3在柔紅霉素誘導的人視網膜色素上皮(RPE)細胞凋亡中的變化。方法:原代培養的人RPE細胞經200μg·L-1柔紅霉素誘導8,24和36h后,按照caspase-3熒光檢測試劑盒說明處理細胞,再通過熒光比色法間接檢測細胞碎片中caspase-3的活性。結果正常caspase-3的活性為(0.094±0.005)nmolAFC,8h后增加為(0.446±0.029)nmolAFC,24h后為(0.754±0.056)nmolAFC,36h又下降到(0.486±0.033)nmolAFC,但都高于正常水平。加入特異性四肽抑制物DEVD-CHO1μL后活性為(0.040±0.003)nmolAFC,顯著低于正常。因此Caspase-3參與了柔紅霉素誘導的人視網膜色素上皮細胞的凋亡,柔紅霉素可使其活性增加。
另外,有研究探討藍光光照對體外培養的人視網膜色素上皮(RPE)細胞凋亡及對線粒體膜通透性轉運功能的影響。方法用藍光光照體外培養的人RPE細胞。實驗分為三部分。第一部分:不同光照度,分為3組,第1組光照度(500±100)lx,第2組光照度(2000±500)lx,第3組光照度(3000±500)lx;光照RPE細胞時間6h,光照結束后24h終止培養。第二部分:同一光照度、不同光照時間,檢測RPE細胞亞型時分為3組,第1組光照時間6h,第2組光照時間12h,第3組光照時間24h,光照度均為(2000±500)lx;檢測線粒體膜電位時也分為3組,第1組光照時間3h,第2組光照時間6h,第3組光照時間12h。