大鼠脐静脉内皮细胞的鉴定标准与体外培养及应用领域!
2026-02-25 15:48阅读:
大鼠脐静脉内皮细胞的鉴定标准与体外培养及应用领域!
大鼠脐静脉内皮细胞(Rat
Umbilical Vein Endothelial
Cells,简称RUVECs)是从大鼠胚胎脐带静脉内壁分离得到的血管内皮细胞,因具有血管内皮细胞的典型功能和易获取、易培养的特点,成为心血管研究、炎症机制、药物筛选等领域的常用体外实验模型。
一、RUVECs
的基本特性与鉴定标准
作为血管内皮细胞的“代表”,RUVECs
具备内皮细胞的核心生物学特征,实验中需通过特定指标鉴定其纯度和活性,避免杂细胞污染(如成纤维细胞、平滑肌细胞)。
1、核心生物学特性
形态特征:体外培养时呈典型的“铺路石样”贴壁生长,细胞呈多边形或短梭形,边界清晰,单层排列紧密,无重叠生长(除非密度过高)。
功能特征:
合成与分泌功能:能产生血管内皮生长因子(VEGF
)、一氧化氮(NO)、前列环素(PGI)等,参与血管舒张、抗凝和血管新生调控。
屏障功能:单层细胞可形成紧密连接,模拟血管内皮屏障,常用于研究炎症因子对屏障完整性的破坏。
凝血调节功能:表达凝血相关分子(如血栓调节蛋白、组织因子),可激活或抑制凝血
cascade,用于抗凝血药物机制研究。
2、关键鉴定指标(实验中必做)
为确保细胞为纯内皮细胞,需通过免疫荧光、Western Blot
或流式细胞术检测以下特异性标志物:
鉴定指标(标志物)
作用与意义
阳性结果判断
CD31(血小板内皮细胞黏附分子) 内皮细胞特异性表面蛋白,参与细胞间黏附
免疫荧光显示细胞膜呈绿色,阳性率需≥95%
vWF(血管性血友病因子) 内皮细胞特有的胞质颗粒蛋白,参与凝血
免疫荧光显示胞质内出现红色颗粒状荧光,证明细胞具备分泌功能
Factor (凝血因子 ) 内皮细胞合成的凝血相关蛋白,特异性高于成纤维细胞 Western Blot
检测到对应分子量(约 200kDa)的蛋白条带
血管内皮钙黏蛋白 内皮细胞间紧密连接的关键蛋白,维持屏障功能 免疫荧光显示细胞边界呈连续荧光带,证明细胞间连接正常
二、RUVECs
的体外培养与常见问题
RUVECs
的培养条件需模拟体内血管内皮微环境,否则易出现细胞分化、功能丢失或污染,以下是关键操作要点和常见问题解决方案。
1、核心培养条件
培养基选择:需使用内皮细胞专用培养基,常用配方为“DMEM/F12 基础培养基 + 10%-15% 胎牛血清(FBS) +
内皮细胞生长因子(ECGF,10-20ng/mL) + 肝素(50-100U/mL)”。
(注:肝素可抑制平滑肌细胞污染,ECGF 促进内皮细胞增殖,避免用普通
MEM 培养基,会导致细胞生长缓慢。)
培养环境:37、5% CO恒温培养箱,湿度保持在 95% 以上,避免
CO浓度波动导致培养基 pH 值变化(内皮细胞对 pH 敏感,最佳 pH 7.2-7.4)。
传代操作:
当细胞融合度达 80%-90%
时传代(避免过密导致细胞老化);
用 0.25% 胰蛋白酶 - EDTA 消化 1-2
分钟(镜下观察到细胞收缩、间隙增大即可终止);
传代比例为 1:2-1:3(比例过高易导致细胞生长停滞),一般可传
5-8 代(超过 10 代后细胞功能会逐渐丢失)。
2、常见培养问题与解决方案
常见问题
可能原因
解决方案
细胞生长缓慢,形态变梭形 1.血清质量差;2.缺乏 ECGF
或肝素;3.细胞代次过高 1.更换合格的胎牛血清;2.补充 ECGF 和肝素至推荐浓度;3.更换低代次细胞
细胞出现“拉丝状”杂细胞
成纤维细胞污染 1.传代时用“差速贴壁法”:消化后将细胞悬液接种到新培养皿,静置 20
分钟,成纤维细胞先贴壁,收集上清液接种到另一培养皿;2.若污染严重,需重新分离细胞
细胞单层出现“漏洞”
1.消化时间过长;2.培养基 pH 值异常;3.污染 1.缩短胰酶消化时间,镜下密切观察;2.检查培养箱
CO浓度,更换新鲜培养基;3.若有污染,丢弃细胞
三、RUVECs
的主要研究应用领域
因能模拟体内血管内皮的生理和病理状态,RUVECs
被广泛用于以下研究方向:
1、心血管疾病机制研究
动脉粥样硬化:通过给细胞添加氧化低密度脂蛋白,模拟动脉粥样硬化早期内皮细胞损伤,研究炎症因子的表达变化,或筛选能保护内皮细胞的药物。
高血压相关研究:检测不同血压模型大鼠的 RUVECs 中 NO
合成酶(eNOS)的活性(NO 是重要的血管舒张因子,高血压时 eNOS 活性下降),研究药物对 eNOS
的调控作用。
2、炎症与免疫反应研究
内皮细胞黏附实验:炎症状态下,RUVECs
会表达黏附分子,通过检测白细胞(如中性粒细胞、单核细胞)与 RUVECs
的黏附率,研究炎症抑制剂(如糖皮质激素)的作用效果。
血管通透性研究:用荧光素钠或 FITC - 白蛋白检测 RUVECs
单层的通透性,模拟炎症或感染时血管屏障的破坏,研究脓毒症等疾病中内皮屏障功能的变化。
3、药物筛选与毒性评价
血管新生药物筛选:通过“管腔形成实验”,观察药物处理后 RUVECs
形成管腔的数量和长度,筛选促进血管新生的药物或抑制血管新生的药物。
药物内皮毒性评价:检测药物对 RUVECs
活性、凋亡率(用流式细胞术检测 Annexin V/PI)和屏障功能的影响,评估药物是否存在血管内皮毒性。
4、血栓形成机制与抗凝研究
研究抗凝药物对 RUVECs 分泌 vWF 和凝血因子
的影响,或通过“凝血酶诱导血小板黏附实验”,观察药物对内皮细胞表面凝血功能的调控作用。
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