类器官(Organoid)是指利用干细胞、祖细胞或肿瘤细胞等在体外培养形成的三维细胞结构,能够展现出与来源组织相似的空间结构和功能特征。与传统的二维细胞培养模型相比,类器官更接近体内真实的生理环境,因此在疾病建模、药物筛选、遗传工程、免疫学和组织再生等领域具有不可替代的价值。
在众多类器官模型中,小鼠小肠类器官占据着经典地位。2009年,Hans Clevers团队在《Nature》上报道了一项划时代的成果:利用Lgr5⁺肠道干细胞,在体外三维培养体系中成功培育出了具有隐窝和绒毛结构的“迷你小肠"。这一里程碑式的工作标志着现代类器官研究的正式开端,为后续各类器官类器官的构建提供了核心范式(如三维基质胶培养、特定生长因子组合等)。
因此,小鼠小肠类器官是整个类器官领域的“原点"与“基石",掌握了它的构建方法,便掌握了类器官技术的核心密码。工欲善其事,必先利其器!选择一款成熟稳定的试剂盒,是类器官构建成功的关键保障。爱必信的Organotial小鼠正常小肠类器官培养试剂盒(货号:abs9514) ,是一款专为小鼠正常小肠类器官体外培养设计的完整解决方案。
爱必信小鼠正常小肠类器官专用试剂盒,核心组分如表格所示,再搭配类器官专用的abs9495基质胶(低因子,无酚红),即可进行类器官培养。试剂盒中的所有试剂均为无菌级,培养基也无需额外添加其他因子和再优化,无需二次配制,开箱即可使用。
CO2 培养箱、生物安全柜、倒置显微镜、台式冷冻离心机、水浴锅(abs72023)或水浴摇床,-20/-80℃冰箱、移液器(一套)、眼科剪、眼科镊。
小鼠正常小肠类器官培养基试剂盒(abs9514) ,基质胶(低因子、无酚红)(abs9495) ,60mm细胞培养皿(abs7005), 100μm滤筛(abs7233), 15mL离心管(abs7102), 1.5ml EP管若干(abs7119) ,24孔细胞培养板(abs7035)、金属冰盒(abs7289)、眼科剪刀、眼科镊。
通过颈椎脱位等方式对小鼠实施an乐死,用75%酒精对小鼠体表进行消毒。在无菌条件下,打开腹腔,取距胃部约3–15cm处的小肠段。用镊子仔细去除肠系膜和脂肪组织。
将取出的新鲜小鼠正常小肠组织立即放入预冷的(2–8℃)组织保存液E的取样瓶中,快速转运至洁净实验室进行组织处理和干细胞分离,同时拍照并登记组织信息(大小、颜色、软硬程度等)。
在60mm细胞培养皿(abs7005),加入4℃预冷的原代培养缓冲液B备用;将取样瓶消毒后,将组织放入培养皿中,用原代培养缓冲液B清洗,并去除肠道表面脂肪、系膜、血管等杂质;用枪头吸取缓冲液对肠道进行吹洗,去除肠道内容物;纵向剪开肠管,充分暴露肠道内壁,用镊子固定肠组织一端,使用手术刀片轻柔刮除肠道内壁的肠绒毛,使小肠组织呈现透明状,再次对其进行清洗。
用眼科剪或手术刀将清洗干净的小肠组织剪切成体积约为1–3mm³的组织块,转移至15mL离心管。
向 15mL 离心管中加入 5 倍小鼠正常肠原代组织消化液 C(消化液体积 :组织体积=5:1 ,如果估量组织体积困难 ,使用 5mL 消化液通常足够) 在 4℃进行消化15-30min(消化过程中随时观察消化情况)。消化过程每10 min显微镜下观察组织消化情况,取少量消化液在显微镜下观察,观察到较多的隐窝,加入 3 倍体积原代培养缓冲液 B (缓冲液体积:消化液体积=3:1)终止消化。
使用 100μm滤筛(abs7233)进行过滤 ,取少量滤液在镜下进行观察。将滤液收集到15ml 离心管 ,于 300g 4℃ 富集离心5min后移去上清。
基质胶需用金属冰盒盛放在4℃冰箱过夜融化;枪头、离心管需要-20℃提前预冷至少半小时;融化后的基质胶可一直放4℃储存 ,建议2周内用完 。
低温金属冰盒(abs7289)
密度建议1:基质胶体积:细胞团沉淀体积=25:1(如果估摸细胞团沉淀体积困难 ,通常加300uL基质胶足够)。24孔板(abs7035) ,每孔25ul基质胶细胞团混合物 。
向细胞团沉淀加入基质胶(abs9495) ,进行吹打混匀(不要满吹满打 ,容易产生气泡) ,然后进行点板。整个操作在金属冰盒或冰上进行。操作熟练以后 ,加胶 ,混匀,点板控制在半分钟内 ,有利于保持基质胶良好的流畅性。
铺板密度
将铺好的培养板放入37℃培养箱中40-60min成胶 ,添加500-750μl类器官培养基A进行培养。大概10-14天 ,多数类器官直径在200um-500um ,可进行传代操作。
小鼠小肠类器官
选择合适的类器官进行传代,一般为生长一周左右,显微镜10X下可看到超过20个的类器官,或大小100-200㎛的类器官。
吸掉培养基,每孔添加1-2mL 左右 4℃类器官传代培养缓冲液G ,轻柔吹散基质胶,收集在15mL 离心管中(24 孔板 ,每 5 孔为一组)。加类器官传代培养缓冲液G定容至14ml(缓冲液越多 ,基质胶被稀释的越充分 ,越容易去除) ,4℃静置 40min或-20℃放置 5 分钟(目的是使基质胶软化 ,如果冰箱保温效果强 ,缩短冷冻时间 ,摸索合适的冷冻时间时 ,可取出离心管摇晃看不到基质胶说明冷化好了)。
根据类器官的生长情况来决定是否需要消化传代。
当类器官数量不足或体积较小时,300 g离心5 min弃上清。
当类器官数量较多或体积较大时,300 g离心5 min弃上清,可选择消化液消化或机械消化。
消化液消化:添加 2-3mL 类器官传代消化液 D 于生物安全柜消化 2-3min ,消化期间吹打 1-2 次。此步骤以消化成细胞团为主 ,千万不要消化成单细胞 ,单细胞类器官存活率低。如果不确定是否消化适宜 ,可吸取数微升镜下观察 ,如果有较多细胞团可停止消化。
添加 5 倍类器官传代培养缓冲液 G(缓冲液:消化液=5:1)终止消化 ,300g 4℃ 离心5min弃去上清。
密度建议 1: 类器官通常按 1:2 传代 ,例如 ,24 孔板收集 5 孔 ,传代 10 孔 ,需要的基质胶量 25*10=250ul。
注意:如果有残留的基质胶 ,新胶量至少是残留胶量的1.5倍
加胶、点板、加液的过程同原代培养。
类器官不需要消化(消化后的类器官复苏活率低); 在类器官指数增长期冻存(等到该传代的时候类器官活性比指数期差),传代后的Day3-Day4 ,多数类器官直径在100um-200um ,这个时机选择冻存。
以24孔板为例,密度建议 ,2 孔/mL 冻存液;添加适量类器官冻存液 F ,轻柔吹打重悬 ,建议立即进行冻存。(放置太久, DMSO对类器官有损伤)
梯度冻存:将冻存管放入梯度冻存盒然后保存至-80℃过夜 ,第二天取出放入液氮罐。
手动冻存:4℃冰箱放置30 min ,转移至-20℃放置1小时 ,然后移至-80℃过夜 ,第二天取出放入液氮罐。
将水浴锅预热至37℃;细胞实验室进行常规消毒 ;并准备好所需要的离心管、吸管、培养板等。
迅速将冻存管投入到已经预热的水浴锅中解冻 ,并要不断地摇动 ,使管中地液体迅速融化,轻摇至仅剩米粒大小冰晶,大约需要1-2min。
将类器官冻存液移入15ml离心管 ,添加10倍体积类器官传代培养缓冲液 G(缓冲液体积:冻存液体积=10:1)重悬 ,轻柔吹打混匀 ,300g 4℃ 离心 5min ,弃上清。
复苏密度建议1:1 接种(原来冻几孔就复苏几孔);后续的接种培养即加胶、点板、换液操作同原代培养。
附录:小鼠小肠类器官连续生长图
| 货号-规格 | 名称 |
|---|
abs9540-100mL
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