
人原代心肌成纤维细胞
- 来源:心脏组织
- 细胞特征:贴壁细胞 , 成纤维细胞
- 培养基:原代细胞专用培养基,含FBS、生长添加剂、Penicillin、Streptomycin等
- 其他:活化状态:在病理情况下,如心肌梗死和心力衰竭中,心肌成纤维细胞会被激活,表现出增殖和ECM过度沉积的特征
人心肌成纤维细胞(human cardiac fibroblasts, hCF)是心脏组织中主要的非心肌细胞,约占非心肌细胞总数的90%,在心脏所有细胞中占比约为70%。人心肌成纤维细胞来源于胚胎时期的间充质细胞,形态上呈纺锤形或星形,细胞核卵圆,核仁明显,细胞质嗜弱碱性,具有显著的蛋白质合成与分泌功能,可分泌胶原纤维、弹性纤维等基质成分。人原代心肌成纤维细胞通常来源于流产胎儿心脏组织、心脏手术获取的组织,或通过细胞重编程技术从其他体细胞诱导获得。
研究发现人原代心肌成纤维细胞不仅在结构上支持心肌细胞,还通过自分泌和旁分泌功能调控心肌功能,尤其在心肌梗死、心脏纤维化等病理状态下,心肌成纤维细胞的过度增殖和活化会导致心脏结构的重塑,因此对其研究在心血管疾病领域具有重要意义。
心肌成纤维细胞特性特征
贴壁能力:人心肌成纤维细胞呈圆形悬浮于培养基中,30分钟后开始贴壁,并逐渐伸展成梭形或扁平状;6小时后贴壁完成,细胞生长迅速,5-7天达到融合状态。
增殖能力:作为终末分化细胞,心肌成纤维细胞的增殖能力较弱,不建议进行扩增培养。
生长状态:细胞在生长过程中会形成网状结构,彼此连接,并且在一定条件下可以实现与其他成纤维细胞的互相转化。
心肌成纤维细胞在心脏中主要负责基质的合成与分泌,为心肌细胞提供结构支持,并在心脏损伤时通过旁分泌因子参与修复过程。
标志性蛋白:心肌成纤维细胞通过免疫荧光染色可以检测到纤维连接蛋白(Fibronectin)和波形蛋白(Vimentin),这些都是其典型的标志性蛋白。
细胞质特性:细胞质呈弱碱性,具有明显的蛋白质合成和分泌活动。
基因表达:心肌成纤维细胞表达多种与细胞外基质合成相关的基因,如胶原基因(COL1A1、COL3A1等),以及参与信号传导和生长因子合成的基因(如TGF-β)。
转录因子:心肌成纤维细胞中常见的转录因子包括SNAIL和SLUG,它们在调控细胞迁移和增殖中发挥重要作用
人原代心肌成纤维细胞参数表
细胞名称 | 人原代心肌成纤维细胞(hCF) |
来源 | 正常人类心脏组织,主要为流产胎儿或心脏手术残余组织 |
细胞密度 | 通常接种密度为7000-10000个细胞/cm² |
细胞形态 | 长梭形或星形,具有明显突起,细胞核卵圆形 |
细胞大小 | 直径约15-30 μm |
培养基 | 原代细胞专用培养基,含 FBS、生长添加剂、Penicillin、Streptomycin 等 |
培养温度 | 37°C |
CO₂浓度 | 5% |
培养瓶规格 | T25:5 mL培养基;T75:15 mL培养基 |
传代时机 | 当细胞融合率达到80%时进行传代 |
更换培养基频率 | 每2-3天更换一次 |
免疫标志物 | Fibronectin、Vimentin阳性 |
基因表达 | 胶原基因(COL1A1、COL3A1等),TGF-β、PDGF等 |
转录因子 | SNAIL、SLUG |
合成与分泌 | 合成胶原纤维、弹性纤维、网状纤维及有机基质 |
修复功能 | 在心肌损伤时产生旁分泌生长因子,促进组织修复 |
细胞质特性 | 嗜弱碱性,具有明显的蛋白质合成和分泌活动 |
生长速率 | 通常在5-7天内达到融合状态 |
细胞存活率 | 高于90% |
应用领域 | 心血管疾病机制研究、药物筛选、再生医学研究 |
培养教程
人原代心肌成纤维细胞培养教程
细胞培养
将分离得到的细胞悬液转移至T25或T75细胞培养瓶中,加入适量培养基,确保人心肌成纤维细胞在贴壁初期具有充足的营养。
置于37°C、5% CO₂的培养箱中,静置30分钟,促进人心肌成纤维细胞贴壁。
贴壁后6小时更换一次培养基,以去除未附着的人心肌成纤维细胞和残留的消化酶。
每2-3天更换培养基,观察人心肌成纤维细胞的形态和生长情况。
细胞传代
人心肌成纤维细胞在5-7天内通常可达80%-90%的融合状态,准备进行传代。
用PBS洗涤培养瓶,以去除残留培养基,确保人心肌成纤维细胞不受杂质干扰。
加入胰蛋白酶,37°C下处理2-5分钟,观察人心肌成纤维细胞逐渐脱落。
用含10% FBS的培养基中和胰蛋白酶,收集人心肌成纤维细胞悬液,并离心(1000 rpm, 5分钟)。
去除上清液,加入新鲜培养基重悬人心肌成纤维细胞,按1:2或1:3比例进行传代培养。
冻存
收集并计数人心肌成纤维细胞,调整浓度至1×10⁶-2×10⁶ cells/mL。
使用冻存液(90% FBS + 10% DMSO)重悬人心肌成纤维细胞,转移至冻存管。
在-80°C降温24小时后,将冻存管转移至液氮中长期保存。
细胞复苏
从液氮中取出冻存管,37°C水浴快速融化。
将人心肌成纤维细胞悬液转移至含培养基的离心管中,离心去除DMSO。
用新鲜培养基重悬细胞,转移至培养瓶中,置于培养箱内继续培养。
注意事项
无菌操作:在培养人心肌成纤维细胞的过程中,需严格执行无菌操作,以防止细菌、真菌等污染。
温度和pH控制:确保培养箱内的温度稳定在37°C,CO₂浓度保持在5%,定期监测培养基的pH值(通常为7.2-7.4),以维持人心肌成纤维细胞的正常生长。
细胞监测:定期观察人心肌成纤维细胞的形态变化,及时更换培养基,避免细胞过度融合影响实验效果。
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