曹玲玲,何 超,薛建有,毛群铨,施鸣铭,戚武林,张世馥
(浙江理工大学生命科学学院蛋白质组学与分子酶学研究室,浙江杭州 310018)
网织红细胞是研究胞质因子调控细胞分化的理想材料[1,2],虽然细胞核已排出,但却富含调控恶性肿瘤生长和逆转的胞质因子,细胞内无溶酶体以及分裂相关的细胞器,却又具有合成蛋白质的能力,富含次黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖转移酶(hypoxanthineguaninephosphoribosyltransferase,HGPRT)。网织红细胞不同于使用细胞松弛素B处理产生的无核细胞[3],这样的处理使细胞受到损伤。因此,网织红细胞在红系终末分化的研究中具有重要的作用。由于正常体内的网织红细胞数量较少,不易获取足够量的细胞,所以大都采用体外诱发的方法[4-6]。结果发现不同条件诱发的网织红细胞对实验结果影响很大,因此有必要对盐酸苯肼诱发网织红细胞的方法进行优化。本实验利用小鼠对盐酸苯肼的注射剂量和注射时间进行优化,建立诱发网织红细胞的最佳条件。
SPF级ICR雄性小鼠和BALB/c雄性小鼠[杭州师范大学实验动物中心,SCXK(浙2011-0048)],体质量均在25~35 g,盐酸苯肼(华东医药股份有限公司)用0.85%氯化钠注射液配成1%的工作液,避光保存,给实验组小鼠每天背部皮下注射1%盐酸苯肼,剂量分别为:100、200、300 和400 μL,连续注射9 d,每组各5只。
每天经尾静脉取小鼠血约20 μL,重悬于200 μL无酚红的RPMI-1640培养基中。染色时取20 μL重悬细胞液与20 μL煌焦油蓝(煌焦油蓝,华东医药公司,配制成1%的染液:1 g煌焦油兰,0.5 g柠檬酸三钠,溶于100 mL 0.85%氯化钠注射液中,溶解后过滤,保存)染液混合均匀,15 min后即可在显微镜下观察。
ICR小鼠:注射100和200 μL药物剂量的均存活;注射300 μL药物剂量的于第6天全部死亡;注射400 μL药物剂量的第4天全部死亡。BALB/c小鼠:注射100 μL药物剂量的均存活;注射200 μL药物剂量的于第6天全部死亡;注射300、400 μL药物剂量的第3天全部死亡。
2.2.1 注射剂量对网织红细胞诱发率的影响:注射100和200 μL盐酸苯肼的ICR小鼠网织红细胞的最高诱发率分别55.25%±4.34%和83.16%±3.41%,且细胞状态良好。300和400 μL剂量组的网织红细胞最高诱发率分别76.41%±0.45%和68.51%±2.49%,动物经解剖发现,肝脏异常,颜色发暗,且脾脏肿大。此外,200 μL药物剂量组网织红细胞诱发率第4天最高,且大于100、300和400 μL药物剂量组,但从第5天开始,外周血中网织红细胞比例 (76.03%±0.99%)开始下降,成熟红细胞数量增多。
2.2.2 注射时间对网织红细胞诱发率的影响:注射第1~3天,网织红细胞比例不断增加,诱发效率高达76.41%±0.45%,第4和第5天很少或几乎看不到正常成熟红细胞,诱导率分别达到83.16% ±3.41%和76.03% ±0.99%,从第6天开始网织红细胞比例逐渐降低,之后出现成熟红细胞,网织红细胞比例降到25.81% ±1.35%(图1)。
图1 小鼠红细胞的煌焦油蓝染色Fig 1 The red blood cells in mice by bright tar blue staining(×400)
盐酸苯肼是一种可以导致小鼠贫血的化学药物,其作用于骨髓造血细胞,导致红系分化进程终止在网织红细胞阶段。不同的注射剂量,导致动物的健康状态有很大差别,从而影响网织红细胞的细胞状态。本实验中,注射高剂量(300和400 μL)的小鼠,1 d后两眼发暗,双耳、四肢和尾部均呈白色,尾部变得粗糙,整体表现出重度贫血症状,动物经解剖发现,肝脏异常,颜色发暗,且脾脏肿大。小鼠死亡的原因可能是过量的药物使得肝、脾衰竭、坏死,结果与过量注射盐酸苯肼的新西兰大白兔类似。由于器官衰竭,健康状况恶化,所诱发的网织红细胞细胞状态也不同于正常网织红细胞,其细胞形态异常,呈不规则形状。所以不适用于网织红细胞的诱发。但实验中的低剂量组(100和200 μL),小鼠虽表现出贫血症状,但健康状况稍好,进食、饮水均正常。所诱发的网织红细胞经煌焦油蓝活体染色,细胞形态饱满、呈规则的圆形,清晰可见颗粒状的嗜碱性RNA颗粒。故采用低剂量药物诱发的网织红细胞细胞状态良好。
从第6天开始,注射低剂量药物的小鼠其外周血细胞发生改变,比例占多数的网织红细胞数量开始减少,逐渐出现形态比较正常的成熟红细胞,且比例不断升高,所以持续注射药物的时间不宜过长。
在所有实验组中,诱发的网织红细胞经煌焦油蓝活体染色均呈现颗粒状。而正常红系分化的网织红细胞具有不同的阶段:刚完成排核的网织红细胞,煌焦油蓝活体染色时,可见丝网状物质;随着网织红细胞不断成熟,染色时可见颗粒状物质增多,到比较成熟的阶段,则完全是颗粒状的物质。这说明,采用盐酸苯肼诱发的网织红细胞是较为成熟的,并处于同一阶段,重复性好。
实验中两种品系的小鼠(远交系ICR和近交系BALB/c)对盐酸苯肼敏感性不同,在相同体重、相同剂量的情况下,ICR小鼠耐药性明显高于BALB/c小鼠,但二者诱发的网织红细胞细胞形态没有显著差异。
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