动物组织内细胞依靠细胞外基质(胶原蛋白、纤连蛋白、层粘连蛋白)、桥粒、紧密连接粘连在一起。常规机械剪碎只能剥离表层细胞,深层细胞被基质包裹;酶解可渗透组织内部,相比剧烈机械研磨,酶解依靠生化反应分解蛋白,对细胞膜损伤更小,细胞存活率更高,适合活细胞后续功能实验。胶原酶、胰蛋白酶等酶既可降解胞外基质蛋白,拆散细胞团块,温和保护细胞活性,获得完整单细胞悬液,用于单细胞测序,流式分析分选、原代细胞培养、免疫荧光等实验(比如原代巨噬细胞、肿瘤细胞分离)。适当机械剪碎+合适酶组合,打破细胞间连接,充分释放目标细胞,提升细胞得率,以得到完整单细胞。
免疫细胞本身对消化酶耐受度高于上皮细胞,核心目标:降解胶原、纤维连接蛋白,打散组织团块,尽量不破坏免疫细胞膜表面抗原;常用酶:胶原酶 Ⅰ/Ⅳ、分散酶 Dispase、DNase I(去除细胞成团 DNA,提升活率),极少单用胰蛋白酶(主要是贴壁细胞的消化)。
一、各种组织常规酶配方
1. 脾脏、淋巴结(免疫器官,结缔组织少,温和消化)
适用:T/B 细胞、树突状细胞、巨噬细胞
方案 1(简易):胶原酶 Ⅳ + DNase I
方案 2(更高细胞产量):胶原酶 Ⅳ + Dispase II + DNase I
消化条件:37 ℃ 15–25 min,间断吹打,无需长时间孵育
2. 肺组织(致密、大量胶原,肺间质巨噬细胞、DC)
经典组合:胶原酶 Ⅰ + 胶原酶 Ⅳ + DNase I
进阶强效版:胶原酶 Ⅳ + Dispase + DNase I
消化时长:30–45 min,中途吹打 2 次
3. 肝脏(肝巨噬细胞 Kupffer 细胞,胶原丰富)
原位灌流:胶原酶 Ⅳ(肝脏灌流主流酶)
体外消化:胶原酶 Ⅳ + DNase I
注:肝脏细胞脆弱,消化不可超过 40 min
4. 脑组织(小胶质细胞,神经组织致密)
标准组合:胶原酶 Ⅳ + Dispase II + DNase I
温和方案(减少细胞凋亡):低浓度胶原酶 Ⅳ+DNase I
消化:37 ℃ 40–60 min
5. 骨髓(几乎不用复合酶)
骨髓细胞松散,仅需研磨过滤;仅骨髓基质免疫细胞提取时少量胶原酶 Ⅳ+DNase。
6.特殊组织
骨组织,血管组织,胰腺组织(难解离),耳蜗组织,心脏组织,胃肠道组织,输卵管组织,眼球组织,眼角膜组织和卵巢组织为非常难彻底酶解的组织,建议订购Biotarget品牌各种针对特殊组织经方法充分测试,酶组分组合优化的Cell-Out®组织酶解解离液试剂盒。
二、常见三种核心酶的功能
• 胶原酶 Ⅳ(免疫分离首选):温和降解 Ⅰ、Ⅳ 型胶原,对免疫细胞膜蛋白损伤小,适合各类免疫器官
• Dispase II(分散酶):分解纤维粘连蛋白、上皮连接蛋白,适合致密组织(肺、脑、肿瘤),降低细胞团块
• DNase I:细胞破裂释放 DNA 会使细胞粘连成团,加入 DNase 降解游离 DNA,大幅提升活细胞得率、减少细胞聚集
三、避坑要点
• 尽量不用胰蛋白酶:胰酶会切割 CD 分子,后续流式染色信号大幅下降
• 适时终止消化:含血清完全培养基等中和酶活性
四、极简通用万能配方(绝大多数免疫组织适用)
RPMI 1640 基础液 + 1 mg/mL 胶原酶 Ⅳ + 50 U/mL DNase I
致密组织额外添加 0.5 mg/mL Dispase II。