工欲善其事,必先利其器---單細胞懸液質量優(yōu)化
隨著流式分析、細胞分選、單細胞組學、質譜流式等研究技術的蓬勃發(fā)展,單細胞也在腫瘤免疫學和神經(jīng)生物學等多個領域成為大眾的焦點,它能夠很好地反映細胞的特異性和異質性。目前,組織(以腫瘤組織為例)制備成單細胞懸液的方法主要有機械解離法、酶解法和化學法(圖1)。
圖1 腫瘤組織制備成單細胞懸液的方法[1]
高質量的初始樣本是實驗成功的關鍵。然而如何在此基礎上,進一步優(yōu)化粗懸液,獲得高質量的單細胞懸液呢?基于三者的原理以及適用范圍等(表1),我們發(fā)現(xiàn)這些方法處理樣本時,沒有統(tǒng)一的標準。就機械法來說,每次實驗研磨的力道稍有不同,對細胞造成的損傷也不一樣,這樣就很難保證實驗的重復性。不僅如此,處理樣本的過程中,細胞可能會出現(xiàn)“死亡、碎片化、粘連"的情況,甚至某些組織如脾臟、心臟等還存在“紅細胞"這一干擾因素。
表1 組織制備單細胞懸液方法的區(qū)別
針對這些問題,我們“對癥下藥",單細胞懸液質量優(yōu)化的神兵利器主要有以下五種:
1、gentleMACS Dissociator:gentleMACS全自動組織溫和處理器可快速、溫和、安全、自動、便捷和標準化地將組織(如脾臟、肝臟、腫瘤、表皮等)處理成單細胞懸液,可謂是組織樣本處理的絕好幫手。其包含全自動組織解離器、zhuan利解離管和針對不同組織優(yōu)化的解離試劑盒,以及預設軟件程序在內的整體方案,實現(xiàn)對不同組織樣本的優(yōu)化解離,確保細胞的活力、功能和表面表位的完好。能夠確保每一次解離都在優(yōu)化條件,同時解放雙手,結果也可以輕松重復。
2、預分離:粗懸液中的細胞團塊會導致細胞的不wan全標記或增加非特異性結合標記而分離得到許多非目的細胞。不僅如此,在一些后續(xù)的細胞培養(yǎng)過程中,細胞團塊也會影響細胞的最佳狀態(tài),影響實驗結果。因此,我們可以在粗懸液制備后對其進行預分離,利用細胞濾器或篩網(wǎng)等,去除粗懸液中的細胞團塊。
3、死細胞去除:在二代測序,細胞分選等下游實驗中,死細胞將影響結果的準確性和有效性。死亡的細胞易裂解導致其中的RNA釋放出來,會導致檢測的背景噪聲,進而影響單細胞數(shù)據(jù)的質量。此外,在細胞分選中,死細胞會影響捕獲細胞計數(shù)的準確性,不利于下游的細胞培養(yǎng)和功能驗證等實驗。需要注意的是,當細胞活率<30%時,不建議進行此項操作,去除死細胞后,細胞活率雖然達到90%以上,但大部分細胞都已經(jīng)死亡,細胞類型及分群會改變。
圖2 經(jīng)熱休克處理的外周血單核細胞(PBMC)死細胞去除前后細胞分群比較[2]
4、去除碎片:機械解離的研磨,酶解法的吹打,甚至是離心過程,都可能會產(chǎn)生細胞碎片。樣本制備過程中產(chǎn)生的細胞團、細胞碎片等會增加微流體芯片的堵塞風險,也會增加流式等實驗中細胞的非特異性標記。我們可以通過嚴格控制上述操作的精度和力度來減少細胞碎片(難度較大),也可以使用細胞碎片去除試劑盒來優(yōu)化(方便快捷)。
圖3 成年大鼠心臟組織單細胞懸液去除碎片前后細胞群比較[2]
5、紅細胞裂解:諸如脾臟、心臟、肝臟等制備單細胞懸液都會涉及到紅細胞的裂解。紅細胞過多會導致有效細胞識別不準確、有效細胞-非細胞界限模糊、有核率低等問題。
圖4 成年大鼠心臟組織單細胞懸液(已去除碎片)進行紅細胞裂解前后比較[2]
相信有了這些法寶,小伙伴們一定能夠獲得高質量單細胞懸液(表2),順利開展實驗啦!
表2 高質量單細胞懸液質控標準

文中相關產(chǎn)品:
貨號 | 名稱 |
130-093-235 | gentleMACS™ Dissociator |
130-098-458 | MACS® SmartStrainers (30 µm) |
130-098-462 | MACS® SmartStrainers (70 µm) |
130-098-463 | MACS® SmartStrainers (100 µm) |
130-090-101 | Dead Cell Removal Kit |
abs7233-1箱 | 100um細胞篩網(wǎng)(160目,黃色) |
abs7231-1箱 | 40um細胞篩網(wǎng)(300目,藍色) |
abs7232-1箱 | 70um細胞篩網(wǎng)(200目,白色) |
130-109-398 | Debris Removal Solution |
130-094-183 | Red Blood Cell Lysis Solution (10×) |
abs9241-100mL | 紅細胞裂解液(10×) |
資料來源:
[1] Mitra A, Mishra L, Li S. Technologies for deriving primary tumor cells for use in personalized cancer therapy. Trends Biotechnol. 2013 Jun;31(6):347-54.
[2]美天旎
上海優(yōu)寧維生物科技股份有限公司
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