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胶原酶:解离组织和单层细胞的理想之选

发布时间:2020-10-13      点击次数:1152

胶原酶的化学名为胶原蛋白水解酶(Collagenase),可以在生理PH和温度条件下特异性地水解天然胶原蛋白的三维螺旋结构,而不损伤其它蛋白质和组织。胶原酶的化学本质是一种蛋白质,因此,它对温度、PH和导致蛋白质变性的各种因素均非常敏感,极易受到外界条件的影响而改变其本身的构象和性质。

胶原酶是从溶组织梭状细胞芽孢杆菌提取制备的,主要水解结缔组织中胶原蛋白成分。当拟消化的组织较硬,内含较多结缔组织或胶原成分时,用胰蛋白酶解离细胞的效果较差,这时可采用胶原酶解离细胞法。胶原酶仅对细胞间质有消化作用而对上皮细胞影响不大。因此适于消化分离纤维性组织、上皮及癌组织,可使上皮细胞与胶原成分分离而不受损害。常用剂量为终浓度200U/ml(约为1mg/mL)或0.03%~0.3%。
 

胶原酶分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ型以及肝细胞胶原酶,要根据所要分离消化的组织类型选择胶原酶类型。具体可见下面表格:


几种类型的胶原酶的区别及相关应用

   名称   货号   胶原酶活性   用途
   胶原酶Ⅰ   abs47048000   有着初始平衡的胶原酶、酪蛋白酶、梭菌蛋白酶和胰蛋白酶的活性。   用于上皮、肺,脂肪和肾上腺组织细胞的分离
   胶原酶Ⅱ   abs47048001   含有更高的梭菌蛋白酶活性。   用于肝脏,骨,甲状腺,心脏和唾液腺组织细胞的分离
   胶原酶Ⅲ   abs47048002   次级蛋白酶的含量低但是含有胰蛋白酶活性。   用于消化组织中连接部分使其成为单个细胞,用于哺乳动物组织细胞解离
   胶原酶Ⅳ   abs47048003   含有低水平的胰蛋白酶活性以限制膜蛋白和受体的损伤,但是含有正常水平的上述胶原酶的活性成分。   用于胰岛初次分离制备
   胶原酶Ⅴ   abs47048004   部分纯化,含有较高的胶原酶和酪蛋白酶活性。   用于胰腺小岛组织的分离,将结缔组织分离成单个细胞

 

几种类型的胶原酶的活性

   名称   货号   胶原酶
   u/mg dw
   酪蛋白酶
   u/mg dw
   梭菌蛋白酶
   u/mg dw
   胰蛋白酶
   u/mg dw
   胶原酶Ⅰ   abs47048000   ≥125   ≥200   ≤4.0   ≤0.5
   胶原酶Ⅱ   abs47048001   ≥125   ≥200   ≥3.5   ≥0.1
   胶原酶Ⅲ   abs47048002   ≥100   ≥50   ≤3.0   ≤0.3
   胶原酶Ⅳ   abs47048003   ≥160   ≥100   ≤3.0   ≤0.1
   胶原酶Ⅴ   abs47048004   ≥450   ≥450   ≤3.0   ≤0.3

 

影响胶原酶消化组织的因素及解决方案

   问题   原因   解决方案
   消化作用不佳   酶活性不强   在低温干燥条件下储存胶原酶。
   钙离子不足   胶原酶溶液分装后冻存。
   胶原酶溶液中钙离子浓度为5 mM。
   酶量不足   使用更多的胶原酶。可尝试蛋白酶活性更高的酶混合物。
   解离的细胞被困住   破裂细胞的DNA解离   减少搅动
   加入DNA酶**
   非蛋白胶不足    
   在消化之前充分冲洗组织***
   使用无镁离子的消化液
   加入透明质酸酶
   细胞死亡   蛋白酶过量   减少蛋白酶接触时间*
   加入白蛋白或灭活血清
    
   pH 改变   用缓冲液(例如HEPES)代替HCO-3.
   经常检查并重新调节pH
   氧气太少   给消化液通气(空气或氧气)
   用更多的酶加速消化
   细胞产量低   酶平衡   使用更多的胶原酶*
   在胶原酶中加入弹性蛋白酶**
   贴壁因子   首先灌洗组织以除去钙离子++***
   许多细胞受损   过多的蛋白酶   减少蛋白酶用量*
   加入白蛋白或灭活血清
   物理性损伤   非常温和地处理组织和细胞

 

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