·中國醫(yī)藥生物技術(shù)協(xié)會團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)·
人外周血單個(gè)核細(xì)胞的采集、分離和保存
前言……………………………………………………………………………………………………………… 87
1 范圍…………………………………………………………………………………………………………… 88
2 規(guī)范性引用文件……………………………………………………………………………………………… 88
3 術(shù)語和定義…………………………………………………………………………………………………… 88
4 總則…………………………………………………………………………………………………………… 89
5 實(shí)驗(yàn)原理……………………………………………………………………………………………………… 89
6 實(shí)驗(yàn)方法……………………………………………………………………………………………………… 89
7 質(zhì)量控制……………………………………………………………………………………………………… 92
參考文獻(xiàn)………………………………………………………………………………………………………… 93
本文件按 GB/T 1.1-2020 給出的規(guī)則起草。
本文件由中國醫(yī)藥生物技術(shù)協(xié)會歸口。
本文件起草單位:中國醫(yī)藥生物技術(shù)協(xié)會組織生物樣本庫分會、生物芯片上海國家工程研究中心、上海芯超生物科技有限公司、廣州中醫(yī)藥大學(xué)第二附屬醫(yī)院(廣東省中醫(yī)院)。
本文件主要起草人:郜恒駿、沈曉瑩、杜莉利、亓垚、張小燕、許靖曼、陳明敏、陳曲波、葉揚(yáng)、李迪。
本文件規(guī)定了采集、分離和保存人外周血單個(gè)核細(xì)胞的實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)方法和質(zhì)量控制。
本文件適用于科研用人外周血單個(gè)核細(xì)胞的采集、分離和保存,若用于臨床,應(yīng)按照臨床相關(guān)要求進(jìn)行操作。
下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中,注日期的引用文件,僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。
GB/T 38576-2020 人類血液樣本采集與處理
以下術(shù)語和定義適用于本文件。
3.1
外周血單個(gè)核細(xì)胞 peripheral blood mononuclear cell, PBMC
外周血中具有單個(gè)核的細(xì)胞,包含淋巴細(xì)胞、單核細(xì)胞、樹突狀細(xì)胞和其他少量細(xì)胞(造血干細(xì)胞等)。
3.2
淋巴細(xì)胞分離液 lymphocyte separation medium
一種密度介于1.075 ~ 1.090 g/ml 之間而近似于等滲的溶液,用它做密度梯度離心,使一定密度的細(xì)胞按相應(yīng)密度梯度分布,從而將各種血細(xì)胞加以分離。
3.3
RPMI-1640 培養(yǎng)基 RPMI-1640 medium
洛斯維?帕克紀(jì)念研究所(Roswell Park Memorial Institute,RPMI)研發(fā)的一類細(xì)胞培養(yǎng)基,1640 是培養(yǎng)基代號。
3.4
二甲基亞砜 dimethyl sulfoxide, DMSO
非質(zhì)子極性溶劑,常用于化學(xué)反應(yīng)、PCR 反應(yīng)以及在細(xì)胞、組織和器官的保存中用作玻璃化低溫冷凍防護(hù)劑。DMSO 用于細(xì)胞冷凍培養(yǎng)基內(nèi),可以保護(hù)細(xì)胞免受冰晶引起的機(jī)械性損傷。它也可以用于主培養(yǎng)、亞培養(yǎng)、重組異倍體、雜交瘤等系列細(xì)胞株,胚胎干細(xì)胞(ESC)和造血干細(xì)胞的冷凍保藏。另外常常與BSA 或FBS 混合使用。
3.5
臺盼藍(lán) trypan blue
也稱臺盼蘭、錐蟲藍(lán)、曲利苯藍(lán),細(xì)胞活性染料,常用于檢測細(xì)胞膜的完整性,檢測細(xì)胞是否存活?;罴?xì)胞不會被染成藍(lán)色,而死細(xì)胞會被染成淡藍(lán)色。臺盼藍(lán)可被巨噬細(xì)胞吞噬,故可用于巨噬細(xì)胞的活體染色劑。
3.6
知情同意 informed consent
供體對生物樣本(本文件中為“外周血”)捐贈(zèng)的目的和研究用途等明了和認(rèn)可。以生物樣本供體自愿同意參與為原則,以當(dāng)事雙方共同簽署知情同意書為具體體現(xiàn)。
3.7
脫氧核糖核酸 deoxyribonucleic acid, DNA
染色體主要組成成分,同時(shí)也是主要遺傳物質(zhì)。
3.8
核糖核酸 ribonucleic acid, RNA
存在于生物細(xì)胞以及部分病毒、類病毒中的遺傳信息載體。RNA 由核糖核苷酸經(jīng)磷酸二酯鍵縮合而成的長鏈狀分子。一個(gè)核糖核苷酸分子由磷酸、核糖和堿基構(gòu)成。
本文件采用密度梯度離心法進(jìn)行人 PBMC 的分離,此方法適用范圍廣、性價(jià)比高、結(jié)果穩(wěn)定。此外還有加速紅細(xì)胞沉降法、塑料吸附法、Colotta 法、分離管法等。這些方法分離的 PBMC 應(yīng)符合后續(xù)實(shí)驗(yàn)要求。
外周血各種血細(xì)胞的密度不盡相同,利用淋巴細(xì)胞分離液作密度梯度離心,使一定密度的細(xì)胞群按相應(yīng)密度梯度分布,從而將各種血細(xì)胞加以分離。紅細(xì)胞、粒細(xì)胞密度大,離心后沉于管底;PBMC 的密度小于或等于分離液,離心后漂浮于分離液的液面上,也有少部分細(xì)胞懸浮在分離液中。吸取分離液液面的細(xì)胞,就可從外周血中分離到PBMC。
6.1 材料
6.1.1 主要設(shè)備:生物安全柜、低溫水平式離心機(jī)、血球計(jì)數(shù)板、顯微鏡、血細(xì)胞分離機(jī)等。
6.1.2 主要耗材:真空采血管(ACD/EDTA/肝素抗凝)、離心管、移液管、無菌吸頭、凍存管、巴氏吸管、移液器、輔助移液器、注射器、無菌棉球、鑷子、橡皮止血帶等。
6.1.3 主要試劑:RPMI-1640 培養(yǎng)基、胎牛血清、DMSO、淋巴細(xì)胞分離液(20 ℃時(shí)密度為1.077 ±0.001 g/ml)、臺盼藍(lán)染色液、碘酒、75% 酒精等。
注:培養(yǎng)基也可用無血清培養(yǎng)基和營養(yǎng)添加物替代。
6.2 步驟
6.2.1 PBMC 的采集
6.2.1.1 獲得供體知情同意后,按照 GB/T 38576-2020 常規(guī)無菌抽取新鮮外周血至 ACD/EDTA/肝素抗凝管中。
6.2.1.2 獲得供體知情同意后,使用血細(xì)胞分離機(jī),按照操作手冊規(guī)范地采集;采集到的血液或細(xì)胞在采集、處理和運(yùn)輸過程中避免冷凍和冷藏,并盡快分離 PBMC。
6.2.2 PBMC 的分離
6.2.2.1 分離前的準(zhǔn)備:潔凈實(shí)驗(yàn)室(凈化等級不低于百萬級)的常規(guī)消毒,紫外燈照射潔凈間和生物安全柜,且保持臺面的整潔;準(zhǔn)備好本次分離所需無菌耗材、RPMI-1640 培養(yǎng)基、胎牛血清、DMSO、淋巴細(xì)胞分離液等。淋巴細(xì)胞分離液和RPMI-1640 培養(yǎng)基應(yīng)提前置于室溫。
6.2.2.2 分離PBMC:取出無菌離心管,加入淋巴細(xì)胞分離液;同時(shí)將所得外周血樣本用生理鹽水/PBS 等體積稀釋,并充分混勻,形成外周血的稀釋液;再將稀釋液加入到淋巴細(xì)胞分離液中,應(yīng)將稀釋液緩慢勻速地加至淋巴細(xì)胞分離液面之上,確保血液稀釋液和淋巴細(xì)胞分離液形成明顯分層(上層為血液稀釋液,下層為淋巴細(xì)胞分離液)。
6.2.2.3 室溫低速離心(500 ×,下同)20 min。
6.2.2.4 離心畢,可見離心管中液體形成明顯分層,從上到下依次為血漿與生理鹽水/PBS 混合液層、單個(gè)核細(xì)胞白膜層、人淋巴細(xì)胞分離液層及紅細(xì)胞層。用巴氏管或無菌吸頭小心吸取白膜層,置于新的離心管中,注意不要吸到淋巴細(xì)胞分離液;補(bǔ)充適量的細(xì)胞培養(yǎng)基或緩沖液,用移液管吹打均勻。
6.2.2.5 室溫低速離心10 min。
6.2.2.6 吸棄上清液,保留細(xì)胞沉淀,補(bǔ)充適量的細(xì)胞培養(yǎng)基或緩沖液,輕柔且充分吹打均勻后,離心洗滌細(xì)胞:4 ℃低速離心5 min。
6.2.2.7 重復(fù)步驟6.2.2.6。
6.2.2.8 離心畢,吸棄上清液,進(jìn)行活細(xì)胞計(jì)數(shù)。
6.2.2.9 將PBMC 按照一定密度種入培養(yǎng)板或培養(yǎng)瓶繼續(xù)培養(yǎng),也可將PBMC 凍存?zhèn)溆谩?/p>
6.2.3 PBMC 的凍存和復(fù)蘇
6.2.3.1 進(jìn)行活細(xì)胞計(jì)數(shù),根據(jù)計(jì)算得到的 PBMC 總數(shù),計(jì)算凍存所需管數(shù)。
6.2.3.2 取出所需數(shù)量凍存管,標(biāo)記好細(xì)胞編號、細(xì)胞總數(shù)和凍存日期。
6.2.3.3 配制凍存液。
6.2.3.4 在 PBMC 細(xì)胞沉淀中加入一定體積配制好的細(xì)胞凍存液,輕柔且充分吹打均勻;將吹打均勻的細(xì)胞懸液分裝入凍存管中,1 ml 凍存液可用于5 × 105~ 5 × 106個(gè)細(xì)胞的凍存。
6.2.3.5 常規(guī)將細(xì)胞程序性降溫。
注:某些細(xì)胞凍存液無需程序性降溫。
6.2.3.6 將經(jīng)過程序性降溫的凍存管轉(zhuǎn)入液氮容器中,并記錄好細(xì)胞凍存管放置的位置。
6.2.3.7 PBMC 復(fù)蘇時(shí),提前將復(fù)蘇設(shè)備預(yù)熱至37 ℃,操作人員注意做好防護(hù),迅速從液氮中取出所需管數(shù)細(xì)胞,將凍存管輕輕放入復(fù)蘇設(shè)備,使細(xì)胞快速融化。
6.2.3.8 在無菌離心管中加入適量的完全培養(yǎng)基,將細(xì)胞凍存管中細(xì)胞懸液吸出置于離心管中,室溫低速離心10 min,計(jì)數(shù),按一定密度接種于培養(yǎng)板或培養(yǎng)瓶。
注:完全培養(yǎng)基指的是90% 培養(yǎng)基+ 10% 胎牛血清。
6.2.4 用于 RNA 抽提的 PBMC 預(yù)處理
6.2.4.1 將含有 PBMC 的細(xì)胞懸液轉(zhuǎn)移至離心管,室溫低速離心。
6.2.4.2 離心畢,去掉上清,加入適量 PBS 小心將細(xì)胞沉淀吹打均勻,室溫低速離心。
6.2.4.3 重復(fù) 6.2.4.2 操作兩次。
6.2.4.4 將細(xì)胞重懸浮于RNA 保護(hù)液中,轉(zhuǎn)移至無核酸酶的離心管中。4 ℃可保存1 ~ 3 天,–20 ℃ 可保存30 天左右,如需長期保存,請置于–80 ℃冰箱或液氮罐中。
6.2.4.5 RNA 抽提時(shí),將保存PBMC 的離心管從存儲設(shè)備中取出,恢復(fù)至室溫后,立即進(jìn)行RNA抽提。
6.2.5 用于 DNA 或蛋白抽提的 PBMC 預(yù)處理
6.2.5.1 將含有 PBMC 的細(xì)胞懸液轉(zhuǎn)移至離心管,室溫低速離心。
6.2.5.2 離心畢,去掉上清,加入適量 PBS 小心將細(xì)胞沉淀吹打均勻,室溫低速離心。
6.2.5.3 重復(fù) 6.2.5.2 操作一次。
6.2.5.4 加入適量 PBS 緩沖液將細(xì)胞沉淀吹打均勻,將細(xì)胞懸液轉(zhuǎn)移至無核酸酶的離心管,室溫低速離心。
6.2.5.5 去掉上清,將細(xì)胞沉淀 –80 ℃凍存。
6.2.5.6 DNA 抽提時(shí),將保存PBMC 的離心管從存儲設(shè)備中取出,待細(xì)胞沉淀融化后,立即進(jìn)行DNA 抽提。蛋白抽提時(shí),將保存PBMC 的離心管從存儲設(shè)備中取出,置于冰上,待細(xì)胞沉淀融化后,立即進(jìn)行蛋白抽提。
7.1 活細(xì)胞計(jì)數(shù)
7.1.1 總則
選擇合適的活細(xì)胞計(jì)數(shù)法進(jìn)行計(jì)數(shù),常用的有臺盼藍(lán)染色等方法。
7.1.2 臺盼藍(lán)染色方法
將細(xì)胞沉淀用RPMI-1640 培養(yǎng)基補(bǔ)充,充分吹打均勻后,用精確量程的移液器吸取適量細(xì)胞懸液,置于EP 管中,隨之在EP 管中加入適量臺盼藍(lán),使其終濃度為0.04%,充分混勻,臺盼藍(lán)染色3 min,取適量細(xì)胞懸液勻速加入血細(xì)胞計(jì)數(shù)板,倒置相差顯微鏡下計(jì)數(shù):分別計(jì)數(shù)四大格未染成藍(lán)色的細(xì)胞總數(shù)和染成藍(lán)色的細(xì)胞總數(shù),將結(jié)果記錄在專用計(jì)數(shù)本上。利用如下公式計(jì)算分離所得PBMC 總數(shù)和存活率:
注:X:細(xì)胞總數(shù);Y:四大格染成藍(lán)色細(xì)胞總數(shù);N:四大格細(xì)胞總數(shù);n:細(xì)胞懸液稀釋倍數(shù);v:細(xì)胞懸液總體積;S:細(xì)胞存活率(%)。
7.2 RNA 的質(zhì)量控制
應(yīng)對RNA 的濃度、純度與完整性進(jìn)行質(zhì)量檢測。
7.2.1 RNA 的濃度可使用分光光度、熒光染料等方法進(jìn)行檢測。
7.2.2 RNA 的純度可使用分光光度、瓊脂糖凝膠電泳等方法進(jìn)行檢測。
7.2.3 RNA 的完整性可使用微流控分析、瓊脂糖凝膠電泳等方法進(jìn)行檢測。
7.3 DNA 的質(zhì)量控制
應(yīng)對DNA 的濃度、純度與完整性進(jìn)行質(zhì)量檢測。
7.3.1 DNA 的濃度可使用分光光度、熒光染料等方法進(jìn)行檢測。
7.3.2 DNA 的純度可使用分光光度、瓊脂糖凝膠電泳等方法進(jìn)行檢測。
7.3.3 DNA 的完整性可使用瓊脂糖凝膠電泳等方法進(jìn)行檢測。
[1] Higdon LE, Lee K, Tang Q, et al. Virtual global transplant laboratory standard operating procedures for blood collection, PBMC isolation, and storage. Transplant Direct, 2016, 2(9):e101.
[2] Yang J, Diaz N, Adelsberger J, et al. The effects of storage temperature on PBMC gene expression. BMC Immunol, 2016, 17:6.
[3] Grievink HW, Luisman T, Kluft C, et al. Comparison of three isolation techniques for human peripheral blood mononuclear cells: Cell recovery and viability, population composition, and cell functionality. Biopreserv Biobank, 2016, 14(5):410-415.
[4] Hummon AB, Lim SR, Difilippantonio MJ, et al. Isolation and solubilization of proteins after TRIzol extraction of RNA and DNA from patient material following prolonged storage. Biotechniques, 2007, 42(4):467-470, 472.
10.3969/j.issn.1673-713X.2021.01.016