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Worthington組織消化指南
引言
組織消化酶主要用于組織培養(yǎng)和細(xì)胞生物學(xué)研究的原代細(xì)胞的分離和收集。盡管這些消化酶已經(jīng)普遍應(yīng)用多年，但是對其組織消化和細(xì)胞收集的作用機(jī)制卻沒有全面的理解。 由此導(dǎo)致的結(jié)果便是選擇一種消化方法大多是隨機(jī)選擇或基于過去的經(jīng)驗(yàn)，而不是在*理解消化原理的基礎(chǔ)上選擇的消化方案，以及如何根據(jù)具體實(shí)驗(yàn)?zāi)康男拚桨敢垣@得更好的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
細(xì)胞分離程序的目的是zui大程度的獲得功能活性的單個細(xì)胞，而影響結(jié)果的原因有很多，包括（不限于）以下：
1、組織類型
2、物種來源
3、動物年齡
4、遺傳改造情況（如knockouts）
5、所用的消化培養(yǎng)液
6、所用的酶
7、消化酶中的雜質(zhì)
8、所用消化酶的工作濃度
9、溫度
10、孵育時間
通常前四個原因沒辦法選擇，而剩下的原因一般由經(jīng)驗(yàn)決定以獲取zui適實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
通過查閱文獻(xiàn)來選擇*組織消化酶和zui適消化條件的研究人員通常被互相矛盾的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)搞得一頭霧水。這些巨大差異來源于組織胞外基質(zhì)的復(fù)雜而動態(tài)的特性，以及過去常用的粗制、未提純的組織分離酶。另外，組織胞外基質(zhì)由各種蛋白、糖蛋白、脂類和糖脂組成，這些成分的組成比例在不同物種、不同組織、甚至不同發(fā)育（年齡）之間存在明顯的差異，這些因素都極大的影響了消化方案的制定。目前通常使用的粗制酶，如鏈霉蛋白酶、NF1:250、以及含有幾種其他不同濃度蛋白酶的膠原酶、以及各種多糖酶、核酶和脂酶。
本指南總結(jié)了目前常用組織消化酶的zui適消化和細(xì)胞收集知識和方法，描述了標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)驗(yàn)步驟， 以便于制定一個*的細(xì)胞分離方案，同時列舉了一些相關(guān)的參考文獻(xiàn)。
下表列出多種組織的適宜消化酶（含參考文獻(xiàn)，以組織類型和物種分類，詳見鏈接）
脂肪組織 | 腎上腺組織 | 骨組織 | 腦組織 |
軟骨組織 | 結(jié)腸組織 | 內(nèi)皮組織 | 上皮組織 |
眼 | 心臟 | 腸 | 腎 |
肝 | 肺 | 淋巴結(jié) | 乳腺 |
其它組織 | 其他組織 | 肌組織 | 神經(jīng)組織 |
胰腺 | 腮腺 | 垂體 | 前列腺 |
生殖 | 動物鱗片 | 皮膚 | 脾臟 |
干細(xì)胞 | 胸腺 | 甲狀腺/甲狀旁腺 | 扁桃體 |
腫瘤 |
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注：使用Worthington公司消化酶的文獻(xiàn)不限于上表鏈接中所列，一般而言，Worthington公司的組織消化酶可用于大多組織類型的消化。
骨組織消化手冊
| 物種 | 詳細(xì)來源 | 細(xì)胞名稱 | 消化用酶 | 培養(yǎng)基 | 參考文獻(xiàn) |
| 牛 | 牛 | Chondrocytes | Collagenase Type 2: 0.4% | DMEM | Buschmann, M., Gluzband, Y., Grodzinsky, A., and Hunziker, E.: Mechanical Compression Modulates Matrix Biosynthesis in Chondrocyte/Agarose Culture, J Cell Sci 108, 1497, 1995 |
| 雞 | 日齡小雞 | Osteoblasts | Trypsin: 0.03% | DMEM | Gay, C., Lloyd, Q., and Gilman, V.: Characteristics and Culture of Osteoblasts Derived From Avian Long Bone, In Vitro Cell Dev Biol 30A, 379, 1994 |
| 雞 | 小雞, 彼得森/喬木英畝, 雄性, 4 周老(家雞) | Chondrocytes | Trypsin: 0.25% | Ham's F12 | Rosselot, G., Reginato, A.M., and Leach, R.M.: Development of a Serum-Free System to Study the Effect of Growth Hormone and Insulinlike Growth Factor-1 on Cultured Postembryonic Growth Plate Chondrocytes, In Vitro Cell Dev Biol 28A, 235, 1992 |
| 雞 | 小雞, 胚胎 | Vertebrae chondroblasts | Trypsin: 0.25% | Simm's, CMF | Schiltz, J.R., Mayne R., and Holtzer, H.: The Synthesis of Collagen and Glycosaminoglycans by Dedifferentiated Chondroblasts in Culture, Differentiation 1, 97, 1973 |
| 人類 | 人類, 22-73 歲 | Osteoblasts | Trypsin: 0.5% | Basal Medium | Kneser U, Voogd A, Ohnolz J, Buettner O, Stangenberg L, Zhang YH, Stark GB, Schaefer DJ:Fibrin gel-immobilized primary osteoblasts in calcium phosphate bone cement: in vivo evaluation with regard to application as injectable biological bone substitute, Cells Tissues Organs 179, 158-69, 2005 |
| 人類 | 人類, 60歲以上 | Bone Cells, Osteoblasts | Collagenase Type 2: 200-250 u/ml | DMEM | Chen X., Qian H., Neff L., Satomura K., and Horowitz M.: Thy-1 antigen Expression by Cells in the Osteoblast Lineage, J Bone Miner Res 14, 362, 1999 |
| 人類 | 人類 | Osteoblasts | Trypsin: 0.1% | DMEM | Meikle, M., Boyd, S., Hembry, R., Compston, J., Croucher, P., and Reynolds, J.: 人類 Osteoblasts in Culture Synthesize Collagenase and Other Matrix Metalloproteinases in Response to Osteotropic Hormones and Cytokines, J Cell Sci 103, 1093, 1992 |
| 人類 | 人類 | Osteoblasts | Collagenase Type 4: 250 u/ml | DMEM | Fedarko, N.S., Termine, J.D., Young, M.F. and Robey, P.G.: Temporal Regulation of Hyaluronan and Proteoglycan Metabolism by 人類 Bone Cells in Vitro, J Biol Chem 265, 12200, 1990 |
| 小鼠 | 小鼠 | Bone Stromal cells | Collagenase Type 1: 0.3% | DMEM | Igarashi, H., Akahoshi, N., Ohto-Nakanishi, T., Yasuda, D. and Ishii, S.: The Lysophosphatidic Acid Receptor LPA4 Regulates Hematopoiesis-Supporting Activity of Bone Marrow Stromal Cells.,Sci Rep 5, 11410, 2015 |
| 小鼠 | 小鼠 | Osteoblasts | Collagenase Type 1: 1.0% | MEM | Lee, D., Choung, H., Kim, H., Gronostajski, R., Yang, Y., Ryoo, H., Lee, Z., Kim, H., Cho, E. and Park, J.: NFI-C Regulates Osteoblast Differentiation Via Control of Osterix Expression., Stem Cells 32, 2467-79, 2014 |
| Neutral Protease: 1.6% | |||||
| 小鼠 | 小鼠, 4-22 月 | Osteocytes | Collagenase Type 1: 300 u/ml | MEM | Stern, A., Stern, M., Van Dyke, M., Jahn, K., Prideaux, M. and Bonewald, L.: Isolation and Culture of Primary Osteocytes from the Long Bones of Skeletally Mature and Aged Mice.,Biotechniques 52, 361, 2012 |
| 小鼠 | 小鼠 | Endosteal cells | Collagenase Type 1: 0.3% | DMEM | Nakamura, Y., Arai, F., Iwasaki, H., Hosokawa, K., Kobayashi, I., Gomei, Y., Matsumoto, Y., Yoshihara, H. and Suda, T.: Isolation and Characterization of Endosteal Niche Cell Populations that Regulate Hematopoietic Stem Cells., Blood 116, 1422, 2010 |
| 小鼠 | 小鼠 | Bone marrow | Collagenase: 0.2% | DMEM | Morikawa, S., Mabuchi, Y., Kubota, Y., Nagai, Y., Niibe, K., Hi大鼠su, E., Suzuki, S., Miyauchi-Hara, C., Nagoshi, N., Sunabori, T., Shimmura, S., Miyawaki, A., Nakagawa, T., Suda, T., Okano, H. and Matsuzaki, Y.: Prospective Identification, Isolation, and Systemic Transplantation of Multipotent Mesenchymal Stem Cells in Murine Bone Marrow., J Exp Med 206, 2483-96, 2009 |
| 小鼠 | 小鼠, male, 6-8 week old | Osteoclasts | Collagenase Type 3: 0.1% | DMEM | Sakai, E., Miyamoto, H., Okamoto, K., Kato, Y., Yamamoto, K., and Sakai, H.: Characterization of Phagosomal Subpopulations Along Endocytic Routes in Osteoclasts and Macrophages, J. Biochem. 130, 823, 2001 |
| 小鼠 | 小鼠, 3-5 天, 6-8 周 | Bone Cells, Osteoblasts | Collagenase Type 2: 200-250 u/ml | DMEM | Chen X., Qian H., Neff L., Satomura K., and Horowitz M.: Thy-1 antigen Expression by Cells in the Osteoblast Lineage, J Bone Miner Res 14, 362, 1999 |
| 小鼠 | 小鼠, 白變種實(shí)驗(yàn)室老鼠 | Osteoblast-like Cells | Trypsin: 0.1% | Eagle's MEM | Takanashi, H., Matsuishi, T., and Yoshizato, K.: Establishment and Characterization of Stromal Cell Lines That Support Differentiation of Murine Hematopoietic Blast Cells into Osteoblast-like Cells, In Vitro Cell Dev Biol 30A, 384, 1994 |
| Stromal Cell Lines | |||||
| Hematopoietic Blast Cells | |||||
| 小鼠 | 小鼠, 遠(yuǎn)交群小鼠 | Neonatal bone | Collagenase Type 2: 0.20% | Tris-buffered saline | Chen,T. and Feldman,D.: Regulation of 1,25-Dihydroxyvitamin D3 Receptors in Cultured 小鼠 Bone Cells, J Biol Chem 256, 5561, 1981 |
| 大鼠 | 大鼠,胎兒, 21 妊娠日 | Calvaria | Collagenase: 0.2% | MEM | Owen, T., Aronow, M., Shalhoub, V., Barone, L., Wilming, L., Tassinari, M., Kennedy, M., Pockwinse, S., Lian, J., and Stein, G.: Progressive Development of the 大鼠 Oseoblast Phenotype In Vitro: Reciprocal Relationships in Expression of Genes Associated with Osteoblast Prolife大鼠ion and Differentiation During Formation of the Bone Extracellular Matrix, J Cell Physiol143, 420, 1990 |
| 大鼠 | 大鼠, 初生 | Osteoblastlike cells | Collagenase Type 2: 0.3% | MEM | Ernst, M., and Froesch, E.: Osteoblastlike Cells in a Serum-Free Methylcellulose Medium Form Colonies: Effects of Insulin and Insulinlike Growth Factor I, Calcif Tissue Int 40, 27, 1987 |
| 大鼠 | 大鼠, 胎兒, 17-21 天 | Calvaria | Collagenase: 0.01%-0.6% | Tris-buffered saline | Peck, W., Birge, S., and Fedak, S.: Bone Cells: Biochemical and Biological Studies After Enzymatic Isolation, Science 146, 1476, 1964 |
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