影響羊水細胞培養(yǎng)成功率因素的分析

韓美艷 俞冬熠 姜楠 任慧穎

（青島市婦女兒童醫(yī)院遺傳科，山東青島 266034）

影響羊水細胞培養(yǎng)成功率因素的分析

韓美艷 俞冬熠 姜楠 任慧穎*

（青島市婦女兒童醫(yī)院遺傳科，山東青島 266034）

目的分析影響羊水細胞培養(yǎng)成功率的因素并探索提高成功率的方法。方法以方法改進時間為界將羊水細胞培養(yǎng)結(jié)果分為兩組，對比兩組羊水細胞培養(yǎng)方法及培養(yǎng)成功率的差異。結(jié)果改進前組的515例羊水病例中失敗32例，失敗率為6.21％。改進后組的6736例羊水病例中僅有18例失敗，失敗率為0.27％。結(jié)論及時、正確處理羊水標本以及控制影響細胞培養(yǎng)成功的各個環(huán)節(jié)，可提高羊水細胞培養(yǎng)的成功率。

羊水；細胞培養(yǎng)；產(chǎn)前診斷

通過羊水細胞培養(yǎng)進行染色體檢測是產(chǎn)前診斷的重要手段［1-3］，但羊水細胞培養(yǎng)一直存在著標本難以復得、培養(yǎng)周期長、易污染、分裂象少等問題［4-6］，細胞培養(yǎng)過程中的每一個環(huán)節(jié)對實驗的成功都具有重要的影響。因此，分析影響羊水細胞培養(yǎng)成功率的因素并探索提高成功率的方法，對防止嚴重的遺傳病具有十分重要的現(xiàn)實意義。近幾年，我們就影響羊水細胞培養(yǎng)成功率的因素進行了探索，現(xiàn)將結(jié)果報告如下。

1 資料與方法

1.1 研究對象

1.1.1 2003年1月至2006年12月，符合產(chǎn)前診斷適應證如唐氏篩查高風險、年齡≥35周歲、不良孕產(chǎn)史及B超合并畸形的孕婦515名進行了羊膜腔穿刺，孕周為20～24周，年齡20～50歲。該組為羊水細胞培養(yǎng)方法改進前組。

1.1.2 2007年1月至2013年12月，上述符合產(chǎn)前診斷適應證的孕婦6737人，孕周為19～25周，年齡為20～53歲。該組為羊水細胞培養(yǎng)方法改進后組。

1.2 主要儀器和試劑 CO2培養(yǎng)箱（美國Forma），羊水細胞培養(yǎng)基（美國GIBCO培養(yǎng)基和張氏培養(yǎng)基）。

1.3 研究方法 通過比較兩組羊水細胞培養(yǎng)方法及培養(yǎng)成功率的差異，分析影響羊水細胞培養(yǎng)成功率的因素。

1.3.1 改進前羊水細胞培養(yǎng)方法

1.3.1.1 羊水的抽取與接種 無菌條件下，B超引導定位，抽取羊水30 ml，分別接種于2個培養(yǎng)瓶中，置于37℃、5.5％二氧化碳培養(yǎng)箱中，靜置培養(yǎng)。

1.3.1.2 羊水細胞收獲 棄上清后，將培養(yǎng)瓶中加入37℃預溫的1％的檸檬酸三鈉低滲液約3 ml，置37℃水浴中低滲30分鐘加入新鮮配置（甲醇∶冰醋酸3∶1）固定液1.5 ml預固定，靜置5分鐘后用滴管輕輕吹打，移入離心管中，離心，去上清，重復固定2次。

1.3.1.3 制片、G顯帶及核型分析制片 細胞沉淀中加入0.5 ml固定液，制成細胞懸液滴于玻片后，用力吹一口氣，將液面吹開，并快速在酒精燈外焰加熱，固定細胞。75℃烤箱中烤片2小時后放入37℃恒溫箱存放。

G顯帶用0.025％胰酶消化后，Giemsa染液染色，流水沖洗，空氣自然干燥后.即可在顯微鏡下觀察染色體分裂象。

1.3.2 羊水細胞培養(yǎng)改進措施 自2007年始，我們對羊水細胞的培養(yǎng)過程進行了以下改進：①更換注射器，將抽取羊水用的注射器由帶有黑色橡皮塞的普通注射器改為BD公司生產(chǎn)的沒有黑色橡皮塞的注射器。②細胞培養(yǎng)收獲方式的改進，2007年前采用雙線培養(yǎng)單線收獲方式，即將羊水細胞接種于2個獨立的培養(yǎng)瓶中，但收獲、制片和核型分析時未能堅持獨立的雙線。2007年后來我們采用嚴格雙線培養(yǎng)雙線收獲方式，即每例羊水標本分為兩份，分別交由兩位技術(shù)人員，使用不同的培養(yǎng)基，分別置于2個培養(yǎng)箱進行培養(yǎng)，并獨立完成從細胞的接種、收獲、制片、分析到出具報告的全過程。③建立量化收獲標準：當細胞生長旺盛，形成中等大小且含有較多圓形細胞的克隆數(shù)達到10個或以上時，即可收獲。④制片方式的改進：制片時不再用酒精燈外焰加熱，而是將細胞懸液滴在傾斜的玻片上，放入75℃烤箱，待玻片干燥后取出編號。⑤混血羊水標本的處理：當羊水標本中混有大量血細胞時，離心后小心吸取沉淀底部血細胞層上面的羊水細胞進行培養(yǎng)。同時延長換液時間，約8～9天后換液，用F10溶液沖洗后，加入新鮮培養(yǎng)基繼續(xù)培養(yǎng)，等克隆數(shù)達到收獲標準時進行收獲。

核型分析按照《中華人民共和國衛(wèi)生行業(yè)標準》中的《胎兒染色體異常的細胞遺傳學產(chǎn)前診斷技術(shù)標準》進行計數(shù)、分析。計數(shù)時至少計數(shù)在2個以上獨立培養(yǎng)的培養(yǎng)瓶中平均分布的20個細胞，記錄染色體數(shù)目或結(jié)構(gòu)異常。分析時至少分析在2以上獨立培養(yǎng)的培養(yǎng)瓶中的5個細胞，所分析的細胞應達到320條帶水平。按照人類細胞遺傳學國際命名體制（ISCN2005）標準進行核型分析診斷。

2 結(jié)果

改進前組的515例羊水標本中培養(yǎng)失敗32例，失敗率為6.21％。改進后組的6736例羊水病例中僅有18例失敗，失敗率為0.27％。兩組的培養(yǎng)結(jié)果對比情況詳見表1。

改進前組中，2006年的2批羊水穿刺共22例羊水標本中，有20例羊水細胞未貼壁，培養(yǎng)失敗，經(jīng)查找原因及文獻檢索［2］，發(fā)現(xiàn)是由于注射器的批號改變，可能是黑色膠塞或殘余的有害物對細胞的毒性作用導致細胞不貼壁。另外，4例為技術(shù)人員操作不當，引起污染，羊水細胞培養(yǎng)失??；8例為羊水標本嚴重混血，羊水細胞貼壁克隆少，收獲后未能獲得足夠的分裂中期細胞，實驗失敗。

改進后組中，18例失敗的病例中，1例是因為羊水細胞培養(yǎng)后，貼壁細胞形態(tài)異常，梭長形羊水細胞量少，兩個培養(yǎng)體系未能收獲到形態(tài)良好的分裂中期細胞，實驗失??；8例為技術(shù)人員操作不當引起污染，羊水細胞培養(yǎng)失??；6例為存在陳舊性出血的羊水標本，羊水呈現(xiàn)黃綠色或深棕褐色，混有大量小塊兒狀沉淀，培養(yǎng)后羊水細胞貼壁克隆量少，未能收獲到染色體核型；3例為嚴重混血的羊水標本，且在羊水標本離心前已發(fā)生凝集反應，大量的羊水細胞被凝集在凝塊中，導致貼壁細胞減少，培養(yǎng)失敗。

3 討論

通過羊水細胞培養(yǎng)進行產(chǎn)前診斷是目前廣泛應用的技術(shù)，但是要獲得羊水需進行羊膜腔穿刺，這項技術(shù)對孕婦及胎兒仍存在一定的風險，可造成孕婦和胎兒的損傷、感染，流產(chǎn)發(fā)生率為0.2％［7，8］。羊水細胞主要來源于胎兒皮膚、消化、呼吸道等脫落細胞，細胞大部分是衰老和固縮的，脫落細胞中活性細胞數(shù)量較少，體外培養(yǎng)相對困難［7］。羊水產(chǎn)前診斷的關(guān)鍵技術(shù)是細胞的培養(yǎng)和染色體的制備，影響羊水細胞培養(yǎng)成功率的因素很多［9］，但主要是培養(yǎng)基的質(zhì)量和羊水中存活細胞的數(shù)目以及制片技術(shù)影響獲得染色體核型的質(zhì)量和數(shù)量，因此，提高羊水細胞染色體產(chǎn)前診斷的成功率和準確性的關(guān)鍵在于增加存活羊水細胞的數(shù)量和提高制片技術(shù)［8］。為確保羊水培養(yǎng)成功，避免導致孕婦行第2次穿刺，我們通過不斷探索和改良，根據(jù)本實驗室現(xiàn)有條件逐漸摸索出了一套較為成熟的羊水培養(yǎng)方法，并在實踐中得到驗證。

表1 羊水細胞培養(yǎng)情況統(tǒng)計表（例）

3.1 器械和耗材 采集抽取羊水標本所用的容器必須保證無細胞毒性，以免降低細胞活性，影響羊水細胞的貼壁生長。BD公司的注射器不帶有黑色膠塞，所以沒有細胞毒性，而且包裝的一側(cè)為紙質(zhì)，有利于消毒劑環(huán)氧乙烷的揮發(fā)，和普通的20 ml注射器相比，大大減少了對細胞活性的影響。更換為BD公司的注射器后，6737例羊水培養(yǎng)實驗中，未出現(xiàn)因容器對羊水細胞的毒性作用導致的實驗失敗。

3.2 構(gòu)建兩個獨立、平行的培養(yǎng)收獲體系 每例羊水標本分為兩份，分別交由兩位技術(shù)人員，使用不同的培養(yǎng)基，分別置于2個培養(yǎng)箱中進行培養(yǎng)，并獨立完成從細胞的接種、收獲、制片、分析到出具報告的全過程。這樣可以避免因單人操作不當而導致培養(yǎng)失敗的發(fā)生，提高實驗的成功率。同時兩個獨立、平行的培養(yǎng)收獲體系相當于雙盲對照，有助于及時發(fā)現(xiàn)差錯，提高診斷的準確性。而且，只有構(gòu)建兩個獨立、平行的培養(yǎng)收獲體系才能對羊水細胞核型的真假嵌合進行合理有效的判定。

3.3 制片 滴片后猛吹一口氣會導致染色體核型的大量丟失；再在酒精燈外焰加熱，個體操作難以標準化，進而導致G顯帶中胰酶處理時間的差異較大，增加實驗失敗的風險。將細胞懸液滴于傾斜的玻片上，液體下滑的同時，染色體可以分散、延伸，從而能得到分散較好的染色體核型，且染色體核型丟失較少。置于75℃烤箱干燥過程易于標準化，G顯帶中胰酶處理時間的差異不大，有利于提高實驗的成功率。

3.4 血性羊水標本的處理 混血的羊水標本進行培養(yǎng)時，大量的血細胞沉淀于瓶底，會影響羊水細胞的貼壁［10-15］，離心后棄去沉淀底部的紅細胞，吸取沉淀上層的羊水細胞進行培養(yǎng)，可以減少培養(yǎng)體系中的血細胞，同時延長換液時間，約8～9天后換液，用F10溶液沖洗，更換新鮮的培養(yǎng)基，可以進一步去除殘余血細胞，有利于羊水細胞的貼壁生長。

3.5 量化收獲標準 要收獲較多的分裂象應該選擇適當?shù)氖斋@時機。10倍目鏡和10倍物鏡下觀察：以梭長形羊水細胞（AF細胞）為主要類型的生長細胞，形成的細胞克隆覆蓋1個或1個以上的完整視野，定義為一個中型克隆，當一個培養(yǎng)瓶中有10個以上中型克隆，細胞克隆中央的細胞開始老化，克隆周邊細胞生長旺盛，且每個細胞克隆中存在20個以上的圓形、雙圓形或葡萄狀透亮細胞時，可進行收獲，可以獲得較多的染色體分裂中期細胞。

［1］竇蓉，朱祖華.羊水絨毛染色體檢查在胎兒產(chǎn)前診斷中的臨床應用［J］.中國優(yōu)生與遺傳雜志，2005，13（4）：38.

［2］黃荷鳳.現(xiàn)代輔助生殖技術(shù)［M］.北京：人民軍醫(yī)出版社，2003：195-198.

［3］孫明強，許繼秀，孫立寧，等.提高羊水細胞培養(yǎng)成功率的方法［J］.中國優(yōu)生與遺傳雜志，2007，15（6）：45-46.

［4］洪英姿，王元白，陳幼蓮，等.孕中期產(chǎn)前篩查與產(chǎn)前診斷分析［J］.中國婦幼保健，2012，27（8）：1194-1195.

［5］趙振.孕中期羊水染色體檢測及妊娠結(jié)局分析［J］.臨床血液學雜志，2012，25（6）：360-362.

［6］孫淑湘，凌穎聰.提高羊水細胞染色體培養(yǎng)成功率研究［J］.中國婦幼保健，2009，24（10）：1422-1423.

［7］季剛，朱鍵生，王朝紅，等.羊水細胞培養(yǎng)技術(shù)在產(chǎn)前診斷中的初步應用［J］.安徽醫(yī)學，2007，28（5）：396-397.

［8］楊燦鋒，陳道禎，耿金花，等.中孕羊水細胞培養(yǎng)和染色體制備方法的分析［J］.中國優(yōu)生與遺傳雜志，2011，19（3）：55-56.

［9］許爭峰，胡婭莉，朱瑞芳.高效羊水細胞培養(yǎng)技術(shù)在產(chǎn)前診斷中的應用［J］.中華婦產(chǎn)科雜志，2006，41（4）：275.

［10］陳鐵峰，毛倩倩，鄒波，等.1848例妊娠中期羊水細胞染色體核型分析［J］.中國優(yōu)生與遺傳雜志，2011，19（3）：39-41.

［11］周玉春，黃定梅，雷花香，等.一種改良的羊水細胞染色體制備方法［J］.中國優(yōu)生與遺傳雜志，2003，（2）：11-12.

［12］剡紅民，強榮，陶囡，等.羊水培養(yǎng)技術(shù)在產(chǎn)前診斷的應用［J］.實用醫(yī)技雜志，2006，23：35-37.

［13］李從青，叢林，姚潔，等.117例羊水細胞培養(yǎng)結(jié)局及影響因素的探討［J］.安徽醫(yī)科大學學報，2009，44（6）：769-770.

［14］Riesco E，Tessier S，Pérusse F，et al.Impact of walking on eating be haviors and quality of life of premenopausal and early postmenopausalobese women［J］.Menopause，2010，17（3）：529.

［15］Taveras EM，Rifas-Shiman SL，Rich-Edwards JW，et al.Maternal short sleep duration is associated with increased levels of inflammatory markers at 3 years postpartum［J］.Metabolism，2011，60（7）：982-986.

編輯：鄒剛

ObjectiveTo Analysis the factors affecting the success rate of amniotic fluid cell culture and to investigate the methods to improve the success rate.MethodBy the time of improving the method，amniotic fluid cell culture results were divided into two groups.We compared the differences of the two groups of amniotic fluid cells culture method and the success rate.ResultsIn the first group of 515 cases of amniotic fluid，32 cases of amniotic fluid cell culture failed，the failure rate is 6.21％.In the improved group of 6736 cases of the amniotic fluid，only 18 cases failed，the failure rate is 0.27％.ConclusionsTimely and correctly handle the amniotic fluid specimens and control each link effect the success of the cell culture，can improve the success rate of amniotic fluid cell culture.

amniotic fluid；cell culture；prenatal diagnosis

R394.2

A

10.13470/j.cnki.cjpd.2014.03.011

2014-07-18）

*通訊作者：任慧穎，E-mail：renhuiying7812＠126.com