奶牛乳腺体外培养模型应用研究进展

奶牛乳腺上皮细胞(BMEC)具有分泌乳汁的特殊功能,体外培养的奶牛乳腺细胞是研究乳成分合成调控和乳腺生理代谢的良好模型。近年来,奶牛乳腺体外培养模型受到越来越多的关注,其应用也更广泛。本文主要从奶牛乳腺体外培养模型在乳成分合成调控和乳腺生理代谢机制领域的应用两个方面进行简要综述。     

牛乳腺上皮细胞体外分离和培养

从健康奶牛乳房无菌采取乳腺组织,通过添加两种不同的培养液来分离、培养、纯化牛乳腺上皮细胞,研究乳腺上皮细胞的体外培养效果。结果表明,使用组织块接种可以得到大量细胞用于体外培养。在以DMEM/F12为基础的普通培养液中进行乳腺上皮细胞体外培养,原代细胞生长较慢,细胞形态不典型。而添加表皮生长因子、胰岛素、氢化可的松所组成的完全培养液中,奶牛乳腺上皮细胞生长良好。并通过细胞形态学观察,细胞染色体核型分析,荧光免疫细胞染色方法鉴定了培养的细胞表达上皮细胞特异的角蛋白K14,K15。结果表明,分离培养的细胞是牛乳腺上皮细胞。     

奶牛乳腺上皮细胞的克隆与特性分析

用组织块接种法分离培养奶牛乳腺上皮细胞,进行形态学观察、生长曲线的绘制和核型分析等生物学性状的检测,并进行酪蛋白基因的RT-PCR鉴定。结果显示,体外培养的奶牛乳腺上皮细胞生长旺盛,具有典型的上皮细胞形态特征;染色体数目为60;能够正常表达奶牛乳腺上皮细胞的2种特异性酪蛋白基因,即as1-酪蛋白基因和β-酪蛋白基因。表明成功获得了奶牛乳腺上皮细胞克隆。     

蛋氨酸对体外培养奶牛乳腺上皮细胞泌乳能力的影响

研究蛋氨酸与乳蛋白合成及乳腺泌乳能力的关系。建立体外培养的奶牛乳腺上皮细胞模型,采用高效液相色谱法、实时荧光定量PCR、细胞活力分析仪、甘油三酯试剂盒检测不同浓度蛋氨酸(0、0.2、0.4、0.8、1.2、1.6mmol/L)对体外培养24h的奶牛乳腺上皮细胞泌乳的影响。结果表明,蛋氨酸在1.2mmol/L时对体外培养的奶牛乳腺上皮细胞增殖的促进作用最明显,乳糖分泌量最高,β-酪蛋白mRNA表达量最高且甘油三酯合成最多(P<0.01)。     

脂多糖对奶牛乳腺上皮细胞IL-6、IL-8和TNF-α mRNA表达的影响

本试验以体外培养的奶牛乳腺上皮细胞为模型,研究不同浓度脂多糖刺激奶牛乳腺上皮细胞时IL-6、IL-8及TNF-α的mRNA表达情况。结果显示,LPS浓度为10μg/mL时刺激效果最好;10μg/mL LPS刺激后24h,IL-6和IL-8的表达量最高(P0.05),TNF-α的mRNA表达在刺激后的4h达最高(P0.05)。以上结果说明,本实验室体外培养的奶牛乳腺上皮细胞具有表达与免疫有关的细胞因子功能,可以作为一种模型来研究奶牛乳腺炎的发病机制。     

不同方法分离奶牛乳腺上皮细胞体外培养的研究

从荷斯坦奶牛乳房无菌采取乳腺组织,通过不同的方法分离、培养、纯化牛乳腺上皮细胞,研究乳腺上皮细胞的体外培养效果.结果表明:组织块接种、0.25%的胰酶和100 u/mL透明质酸酶的混合液37℃消化组织块3 h.可以得到大量细胞用于原代培养.在以DMEM/F12为基础培养液,在培养液中添加10%的胎牛血清、100μg/mL的双抗、表皮生长因子、胰岛素、转铁蛋白、硒酸钠等,组成的完全培养液中奶牛乳腺上皮细胞生长良好.上皮细胞显微结构显示:奶牛乳腺上皮细胞在体外培养过程中舍有不同的细胞类型,大多数上皮细胞呈多角形,细胞之间连接成片,细胞界限明显,部分细胞界限不明显.     

牛乳腺上皮细胞β-酪蛋白的检测及核型分析

本试验用Western-blotting检测奶牛乳腺上皮细胞培养液中的β 酪蛋白，鉴定该细胞的生理功能是否正常；通过分析染色体数目及核型以鉴定体外培养的奶牛乳腺上皮细胞是否发生转化。结果显示：培养液中含有β 酪蛋白，说明该乳腺上皮细胞生理状况良好；染色体数目正常，染色体数目为60，核型与哺乳动物染色体图谱一致，说明该细胞系在体外培养条件下未发生转化。     

金黄色葡萄球菌小菌落突变株体外感染奶牛乳腺上皮细胞的研究

为了研究金黄色葡萄球菌小菌落突变株对正常奶牛乳腺上皮细胞的侵袭作用,试验采用普通光学和扫描电子显微镜观察的方法对临床分离的一株金黄色葡萄球菌小菌落突变株及金黄色葡萄球菌质控菌株ATCC25923体外感染培养的奶牛乳腺上皮细胞引起的细胞形态变化及细菌侵入细胞的过程进行了研究。结果表明:金黄色葡萄球菌分离菌株与质控菌株ATCC25923在体外感染乳腺上皮细胞3 h后出现凋亡现象,表现为细胞体积缩小,核质浓缩,核膜核仁破碎,胞膜有小泡状形成。说明金黄色葡萄球菌小菌落突变株对奶牛乳腺上皮细胞具有致病性,但致病力远低于金黄色葡萄球菌质控菌株ATCC25923,金黄色葡萄球菌小菌落突变株可以在奶牛乳腺上皮细胞中持续存在,在细胞中有一定存活,与金黄色葡萄菌株质控菌株ATCC25923相比对细胞的侵袭能力较低。     

奶牛乳腺中4F2hc基因的表达模式及亮氨酸对其表达的调控研究

为了研究4F2hc在奶牛乳腺中的表达模式及调控方式,进一步明确氨基酸在奶牛乳腺上皮细胞中的跨膜转运过程,本研究采用Western blotting和实时荧光定量PCR技术检测了4F2hc在泌乳期和干奶期奶牛乳腺组织中的表达变化;在体外培养的泌乳期奶牛乳腺上皮细胞中添加亮氨酸,采用Western blotting和实时荧光定量PCR技术检测其对奶牛乳腺上皮细胞中4F2hc表达的影响;采用雷帕霉素抑制剂抑制mTOR信号通路,使用Western blotting方法检测mTOR信号抑制后奶牛乳腺上皮细胞中4F2hc表达以及乳蛋白合成的变化。结果显示,在泌乳期的奶牛乳腺组织中4F2hc的mRNA和蛋白表达水平均显著或极显著高于干奶期(P0.05,P0.01);在体外培养的奶牛乳腺上皮细胞中添加亮氨酸可以极显著提高乳腺上皮细胞中4F2hc的mRNA和蛋白质表达水平(P0.01);亮氨酸刺激可以激活细胞内的mTOR信号通路(P0.05),而雷帕霉素处理则可以显著抑制mTOR信号分子的磷酸化并极显著抑制亮氨酸诱导的4F2hc的表达(P0.05,P0.01),进而极显著抑制β-Casein的合成(P0.01)。以上研究结果表明,4F2hc基因的表达与奶牛乳腺的泌乳活性之间呈正相关,亮氨酸可以通过激活mTOR信号通路来调节4F2hc基因的表达,进而影响乳蛋白的合成。     

奶牛乳腺上皮细胞的培养与鉴定

本试验通过组织块培养法获得了奶牛乳腺上皮细胞,联合运用刮除法、相差消化和相差贴壁法、单克隆法对细胞进行纯化,应用倒置显微镜和β-酪蛋白表达检测了体外培养的奶牛乳腺上皮细胞的形态特征和乳蛋白表达,鉴定该细胞为上皮型细胞。     

机械破碎法分离奶牛乳腺上皮细胞的体外培养研究

采用机械破碎法分离奶牛乳腺上皮细胞 ,并对分离细胞 (试验组 )和未分离的乳腺组织块 (对照组 )进行体外培养 ,研究乳腺上皮细胞体外培养的效果。培养液由DMEM /F1 2 加 2 0 %小牛血清组成 ,培养条件为 5 %CO2 、 37℃。机械破碎法分离的细胞在培养 2d开始生长增殖 ,7d基本长满培养板底部 ;而培养的乳腺组织块细胞到 5d后才呈现旺盛生长 ,长满培养板底部需 1 4～ 1 5d。结果表明 ,机械破碎法是分离乳腺上皮细胞的一种有效方法     

奶牛乳腺上皮细胞和成纤维细胞的体外培养与鉴定

为体外培养纯化出稳定的奶牛乳腺上皮细胞和成纤维细胞,试验通过外科手术的方法取妊娠后期或泌乳期的荷斯坦奶牛乳腺组织,分离乳腺腺泡,用组织块法体外培养奶牛乳腺细胞,应用差时胰酶消化法和差速贴壁法将奶牛乳腺上皮细胞和成纤维细胞分别纯化出来,并用免疫组化的方法对细胞的纯度进行鉴定。结果表明:纯化的奶牛乳腺上皮细胞多为多角形,细胞核呈圆形或椭圆形,核仁清晰可见,多呈鹅卵石样或铺路石样生长,并可分泌乳滴,角蛋白-18反应阳性,波形蛋白反应阴性;纯化的奶牛乳腺成纤维细胞多为长梭形,呈旋涡状或放射状生长,角蛋白-18反应阴性,波形蛋白反应阳性;经纯化后2种细胞的纯度均可达95%以上,可满足后续试验的要求。     

荷斯坦奶牛乳腺上皮细胞的体外培养

用外科手术的方法采取健康的泌乳期荷斯坦奶牛乳腺组织,采用机械剪切结合酶消化的方法,在体外进行原代乳腺上皮细胞分离培养。结果成功地培养出荷斯坦奶牛原代乳腺上皮细胞。显微镜下观察,细胞形成单层呈鹅卵石样;角蛋白免疫组化染色后,呈现阳性反应。经数次传代后,细胞增殖依旧旺盛。     

酶消化组织块法体外培养奶牛乳腺上皮细胞

建立稳定培养奶牛乳腺上皮细胞系的方法。结合酶消化法和组织块法,在体外进行分离培养奶牛乳腺上皮细胞,利用胰酶消化进行纯化和传代。通过倒置显微镜观察、细胞爬片姬姆萨染色和角蛋白18免疫组织化学方法对培养的细胞进行形态学观察和鉴定。观察发现,细胞排列紧密,呈多角形或梭形,长满后呈铺路石样。胞核呈圆形或椭圆形,核仁清晰可见,多为3~5个。通过细胞角蛋白18免疫组织化学方法对乳腺上皮细胞进行鉴定,呈阳性反应。获得的乳腺上皮细胞增殖旺盛,培养至40代生长活性仍然稳定。酶消化组织块法成功培养出奶牛乳腺上皮细胞,是分离乳腺上皮细胞的一种有效方法。     

奶牛乳腺上皮细胞系的培养与鉴定

本试验旨在培养功能性奶牛乳腺上皮细胞系,为奶牛泌乳调控和奶牛乳房炎发病机制研究提供功能性的细胞模型。采用组织块细胞培养法来分离纯化并鉴定奶牛乳腺上皮细胞;采用有限稀释法单克隆奶牛乳腺上皮细胞;采用噻唑蓝(MTT)法来分析奶牛乳腺上皮细胞的生长曲线是否为正常的"S"形;观察细胞角蛋白18免疫荧光来证明所培养的细胞为上皮型;选择培养至10和20代的奶牛乳腺上皮细胞进行染色体核型分析。结果表明:1)利用组织块细胞分离法能够成功获得奶牛乳腺上皮细胞并传至20代。2)培养5~6 d成纤维细胞迅速增殖且周围分裂出少量的上皮细胞。培养8 d奶牛乳腺上皮细胞迅速增殖,形成岛屿状集落,呈单层"鹅卵石"和"铺路石"形态生长。3)奶牛乳腺上皮细胞角蛋白18鉴定为阳性。4)培养至10和20代的奶牛乳腺上皮细胞染色体数为60条,具有正常的细胞二倍体核型。综上所述,采用组织块培养细胞能够获得具有稳定性、功能性的奶牛乳腺上皮细胞,但不是永生化细胞。     

奶牛原代乳腺上皮细胞的培养及β酪蛋白mRNA的表达

本试验旨在建立原代乳腺上皮细胞系的体外培养方法,并进行β酪蛋白mRNA的表达验证。取新鲜泌乳期的乳腺组织,采用组织块法培养纯化原代乳腺上皮细胞,利用显微镜观察细胞形态并进行细胞生长计数,采用实时荧光定量PCR技术检测β酪蛋白mRNA表达。结果显示,纯化培养的原代乳腺上皮细胞集聚成岛屿状生长,具有典型的铺路石和鹅卵石形状,细胞生长曲线呈"S"形,符合一般细胞的生长规律,并成功表达β酪蛋白mRNA。综上所述,本研究采用组织块法成功培养出具有正常生理功能的奶牛原代乳腺上皮细胞,为后续的乳腺上皮细胞功能研究提供了良好的细胞试验模型。     

体外培养奶牛乳腺上皮细胞的形态学观察

荷斯坦奶牛是我国饲养的主要奶牛品种。研究荷斯坦奶牛乳腺发育的生理、病理对于奶牛育种和保障奶牛健康均具有重大意义。因此，进行荷斯坦奶牛的乳腺上皮细胞分离培养及形态学研究，可为今后的工作奠定基础。本研究在形态学方面对培养的乳腺上皮细胞进行了系统的阐述，以期对今后的研究提供借鉴。     

奶牛乳腺中4F2hc基因的表达模式及亮氨酸对其表达的调控研究

为了研究4F2hc在奶牛乳腺中的表达模式及调控方式，进一步明确氨基酸在奶牛乳腺上皮细胞中的跨膜转运过程，本研究采用Western blotting和实时荧光定量PCR技术检测了4F2hc在泌乳期和干奶期奶牛乳腺组织中的表达变化；在体外培养的泌乳期奶牛乳腺上皮细胞中添加亮氨酸，采用Western blotting和实时荧光定量PCR技术检测其对奶牛乳腺上皮细胞中4F2hc表达的影响；采用雷帕霉素抑制剂抑制mTOR信号通路，使用Western blotting方法检测mTOR信号抑制后奶牛乳腺上皮细胞中4F2hc表达以及乳蛋白合成的变化。结果显示，在泌乳期的奶牛乳腺组织中4F2hc的mRNA和蛋白表达水平均显著或极显著高于干奶期（P<0.05，P<0.01）；在体外培养的奶牛乳腺上皮细胞中添加亮氨酸可以极显著提高乳腺上皮细胞中4F2hc的mRNA和蛋白质表达水平（P<0.01）；亮氨酸刺激可以激活细胞内的mTOR信号通路（P<0.05），而雷帕霉素处理则可以显著抑制mTOR信号分子的磷酸化并极显著抑制亮氨酸诱导的4F2hc的表达（P<0.05，P<0.01），进而极显著抑制β-Casein的合成（P<0.01）。以上研究结果表明，4F2hc基因的表达与奶牛乳腺的泌乳活性之间呈正相关，亮氨酸可以通过激活mTOR信号通路来调节4F2hc基因的表达，进而影响乳蛋白的合成。     

奶牛乳腺上皮细胞原代培养、纯化及鉴定技术研究进展

奶牛乳腺上皮细胞不仅具有合成和分泌乳汁的功能,而且在乳腺的先天免疫中扮演着重要角色,对泌乳机制、乳房炎发病机制的研究,以及药物筛选具有重要意义。原代培养的奶牛乳腺上皮细胞适宜建立细胞模型,可作为生理、病理、药理等方面研究的良好介质,解决体内试验周期长、成本高、个体差异大的难题。作者主要从奶牛乳腺上皮细胞原代培养的发展历程、培养技术、纯化技术及鉴定方法等方面的最新研究情况进行综述,以期为奶牛乳腺上皮细胞培养相关研究提供参考。     

奶牛乳腺上皮细胞的原代培养及其生物学特性分析

旨在从奶牛乳腺组织中分离原代乳腺上皮细胞（bovine mammary epithelial cells,BMECs）并传代培养后探究其生物学特性。本研究从屠宰场采集健康泌乳奶牛乳腺并采用改进的酶消化法从乳腺中分离得到原代奶牛乳腺上皮细胞,通过形态学观察、免疫荧光以及染色体核型分析的方法对其进行鉴定。同时,研究第3、第6和第9代乳腺上皮细胞的生长曲线、群体倍增时间和冻存复苏活力,检测不同代次细胞分泌乳蛋白、乳脂、乳糖的功能及泌乳相关基因的表达。结果表明,所分离的奶牛乳腺上皮细胞纯度较好,细胞生长呈现S型,3个代次细胞的群体倍增时间依次为34.87、41.45和65.04 h,冻存复苏活力为88%~93%;在细胞分泌功能方面,诱导培养2 d后均能检测到酪蛋白、甘油三酯和乳糖,且各代次间无显著差异;此外,3个代次的细胞诱导后均能表达乳成分合成相关基因。本研究成功培养了原代奶牛乳腺上皮细胞,并证明直到第9代细胞仍然具有正常的生物学功能,为体外探究乳腺细胞增殖与分化机制提供了良好的试验材料和技术支撑。