心肌原代細胞培養(yǎng)概述

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1、2014年第1期心肌原代細胞培養(yǎng)概述陳前鋒1，2，鄭雪花2（1.甘肅農(nóng)業(yè)大學，甘肅蘭州730070；2.中農(nóng)威特生物科技股份有限公司，甘肅蘭州730046）摘要：心肌細胞培養(yǎng)作為一種體外研究模型，可以更便捷的從細胞和分子水平對其生長、發(fā)育、生理、代謝、病理等進行研究，在許多研究領(lǐng)域有重要意義。筆者等對心肌細胞增殖特點、組成、分類和形態(tài)特點及原代心肌細胞培養(yǎng)方法進行綜述。關(guān)鍵詞：原代心肌細胞；增殖；心肌細胞形態(tài)；原代培養(yǎng)中圖分類號：S852.21文獻標志碼：A文章編號：1000-6354（2013）01-00

2、22-03心肌組織細胞培養(yǎng)一直是生物領(lǐng)域研究的熱點。1928年，MorosowBD[1]采用經(jīng)典的組織培養(yǎng)方法培養(yǎng)成功1例自發(fā)搏動的人胚心組織。1960年，Harary和Farly[2]首次用胰蛋白酶分離出新生大鼠的單個心肌細胞，進行單層培養(yǎng)，并成功維持其自發(fā)性節(jié)律搏動長達40d，成為心肌細胞發(fā)展史上的一個重要里程碑。1972年，Chang等對13周的人胚心肌組織用經(jīng)典的組織學方法在血漿凝塊上作培養(yǎng)，搏動達18-88d。1973年，Halbert等對兩個人胚的心肌細胞進行培養(yǎng)，形成同步搏動的單層細胞，并觀察

3、到搏動細胞的分裂情況。1977年，Jacobson首次成功培養(yǎng)出成熟心肌細胞。1982年，Piper等又建立了另一種成熟心肌細胞培養(yǎng)模型。我國于1978年首次在北京中醫(yī)研究院西苑醫(yī)院開展了心肌細胞培養(yǎng)以及中醫(yī)中藥的實驗性研究。1982年，李連達等[3]培養(yǎng)成功2例自發(fā)搏動的分離的人胎兒心肌細胞。近10年來，通過改進培養(yǎng)技術(shù)，維持培養(yǎng)心肌細胞在體特性已取得顯著進展，體外培養(yǎng)的心肌細胞可保持結(jié)構(gòu)及功能上的某些特點，并具有自發(fā)性節(jié)律搏動，國內(nèi)外諸多學者致力于心肌細胞培養(yǎng)的研究，開展了心肌細胞的生長發(fā)育、生理、代謝

4、、病理、藥理等方面的基礎(chǔ)研究。1細胞的分裂增殖能力機體細胞被分為3種類型：①不穩(wěn)定細胞（labilecell），這類細胞經(jīng)常進行細胞周期性活動而分裂增殖，如皮膚細胞；②穩(wěn)定細胞（stablecell），這類細胞在正常情況下處于細胞周期之外的G0期，在一定條件下進入細胞分裂周期進行分裂增殖，如肝細胞；③永久性細胞（permanentcell），這種細胞沒有分裂和增殖能力，如成熟心肌細胞。在19世紀很長一段時間，由于研究者在成年動物心臟中一直未觀察到有絲分裂現(xiàn)象，以及缺乏生理和病理條件下心肌細胞DNA復制的數(shù)據(jù)

5、，因此得出結(jié)論：成熟心肌細胞不再進行分裂周期，是一種終末分化細胞（terminallydifferen-tiatedcell），即永久性細胞。1997年，克隆羊Dolly的誕生首次揭示哺乳動物成熟體細胞的細胞核具有發(fā)育全能性，在適當條件下可以恢復發(fā)育狀態(tài)，甚至可以發(fā)育成為完整的個體。正是在這一理論和大量研究成果的啟發(fā)下，人們開始重新看待心肌細胞的分裂增殖能力。首先是Kajstura等[4]于1998年利用共聚焦顯微鏡研究心肌組織時，首次發(fā)現(xiàn)了正常的心肌細胞具有有絲分裂能力。在正常對照的心臟中，每100萬個細

6、胞中有14個細胞處于有絲分裂期，在缺血心臟病患者的心臟中，處于有絲分裂細胞數(shù)量增加10倍左右。同在1998年，Anversa和Kajstura也通過共聚焦顯微鏡發(fā)現(xiàn)心肌組織中有處于有絲分裂期的細胞，并進行了相關(guān)試驗，提出成年哺乳動物心室細胞不是終末分化細胞的論點。隨著研究的深入和研究方法的進步，人們利用分子生物學技術(shù)對心肌細胞分裂增殖能力進行進一步研究發(fā)現(xiàn)，細胞的分裂增殖能力與位于細胞染色體端部的端粒長度和端粒酶有關(guān)[4]。端粒在進化上高綜述專論收稿日期：2013-11-19基金項目：自選項目作者簡介：陳前

7、鋒（1980-），男，在讀碩士，研究方向：預防獸醫(yī)學，E-mail:231196651@qq.com22JTCVM2014年第1期度保守，在細胞分裂時起倒計時的作用。正常體細胞的端粒隨細胞分裂而變短，細胞也隨之衰老。端粒酶的作用是在端粒DNA復制時，能夠保持端粒的長度，其活性反映了細胞的增殖能力。Kajstura等通過對胚胎、新生、出生后不同時間段的Fischer344大鼠心肌細胞核的端粒長度測定，發(fā)現(xiàn)在占整個細胞群體16%的細胞亞群中，端粒的長度隨大鼠的年齡增加而變短。這就說明，從出生到衰老，心臟中有相當

8、數(shù)量的心肌細胞在進行分裂，并且隨年齡的增加心肌細胞的分裂增殖能力下降。Leri等通過測定從胚胎到出生后不同年齡段的大鼠心肌細胞端粒酶活性，發(fā)現(xiàn)從幼年到成年大鼠心室肌中均可檢測到端粒酶活性。這些均為心肌細胞具有分裂增殖能力提供了有力的證據(jù)。2細胞的組成、形態(tài)及其特點心肌細胞培養(yǎng)(car-diomyocytesculture)已成為心血管研究的基本方法和手段之一，在醫(yī)學上有著廣闊的應用前景。在構(gòu)成心臟的細胞中，心肌細