流式样本处理--肺组织处理

肺组织内包含肺泡上皮、血管内皮、间质成纤维、巨噬、树突状、淋巴细胞等多种异质性细胞亚群,细胞类型繁杂且相互嵌合于致密肺泡间质、气道与微血管结构中,直接固定切片仅能完成组织原位形态观察,无法精准定量各免疫与实质细胞亚群的比例、活化表型、表面标志物表达水平。流式细胞术凭借多荧光标记、高通量单细胞定量的优势,成为解析肺部稳态、损伤、纤维化、感染等病理状态下细胞亚群动态变化的核心技术;而获得高活率、无细胞团聚、完整保留表面抗原的单细胞悬液,是肺组织流式检测成败的决定性前提,不同研究靶细胞(肺泡Ⅱ型上皮、肺微血管内皮、肺泡巨噬、树突状细胞)需匹配专属组织解离体系,标准化操作流程可最大程度减少细胞丢失、抗原降解与实验偏差。

本文整理的操作规范源自权威文献《Guidelines for preparation and flow cytometry analysis of human nonlymphoid tissue DC》[1],由一线实验从业者撰写、行业同行专家评审,且经全体作者共同核验确认,是适用于基础免疫、临床肿瘤免疫研究的通用标准化操作指南,特此分享供各位科研人员参考借鉴。

一、实验材料与储备液配制

1.所需试剂

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2. 所需设备

超净工作台、37℃5% CO?培养箱、离心机、细胞计数仪、无菌精细剪刀、2mL微量离心管、6孔细胞培养板、50mL锥形离心管、10mL无菌移液管、70μm细胞筛、细胞计数板

3. 储备液标准配制(无菌操作,分装冻存避免反复冻融)

(1)DNase I 10 mg/mL母液

无菌双蒸水溶解冻干DNase I,终浓度10mg/mL;单组分分装,-20℃避光保存,一次性使用,禁止冻融循环。

(2)IV型胶原酶10 mg/mL母液

无菌双蒸水溶解胶原酶IV,终浓度10mg/mL;单组分分装,-20℃避光保存,一次性使用。

(3)灭活FBS

1)37℃水浴完全融化FBS;

2)56℃水浴孵育30min灭活补体;

3)超净台内0.22μm滤膜过滤除菌;

4)50mL管分装,-20℃保存。

(4)肺组织专用消化缓冲液(现配现用,20mL 体系)

基础液:RPMI1640 + 10%灭活FBS添加酶终浓度:0.2 mg/mL胶原酶IV + 0.05 mg/mL DNase I,配好后室温短期放置待用,长期放置需冰浴。

二、肺组织单细胞悬液分步操作流程

步骤 1 实验前试剂预平衡

(1) 提前配制20mL肺消化缓冲液;

(2) Ficoll-Paque、1×红细胞裂解液取出,室温平衡备用;

(3) 肺活检样本(1–2cm 组织块)置于2mL含 0.5mL消化缓冲液的微量离心管中暂存。

步骤 2 组织剪碎预处理

(4)无菌精细剪刀将管内肺组织剪为1–2mm微小碎块,保证酶充分浸润组织。

步骤 3 37℃酶消化解离

(5)将全部组织碎块 + 管内消化液转移至 6 孔板单孔,额外补加4mL新鲜消化缓冲液(单孔总消化液约 4.5mL);

(6)6孔板置于37℃培养箱,恒温孵育1h。

步骤 4 机械吹打释放单细胞

(7)孵育结束后,使用10mL 无菌移液管轻柔上下吹打组织混合液6–8次,打散未完全解离的组织团块。

步骤 5 过滤去除组织残渣

(8)70μm细胞筛架在50mL锥形管上方,将消化全部悬液过筛;

(9)原6孔板用1mL PBS润洗,润洗液同样过筛并入同一50mL 管,减少细胞丢失。

步骤 6 初次离心收集细胞

(10)PBS补足50mL总体积,365×g、25℃离心5min;离心后小心弃上清,细胞沉淀用40mLPBS充分重悬稀释。

步骤 7 Ficoll 密度梯度离心富集单个核细胞(DC 富集核心步骤)

(11)新50mL管底部先铺10mL室温Ficoll-Paque;

(12)缓慢沿管壁将40mL稀释细胞悬液平铺于Ficoll上层,严禁两层液体混合;

(13)离心机参数:1800 × g,室温,25min;加速档 0–1、刹车档 0–1(无减速,避免分层破坏);

(14)离心分层:上层PBS层、中间白膜层(单个核细胞)、下层Ficoll、红细胞沉淀。

步骤 8 收集单个核细胞层

(15)无菌移液小心吸取中间白膜细胞层,转移至全新50mL离心管,PBS加满至50mL。

步骤 9 洗涤去除 Ficoll 杂质

(16)365×g、4℃离心5min,离心机最大加速+最大刹车,弃全部上清。

步骤 10 红细胞裂解

(17)细胞沉淀重悬于 1mL 室温1×红细胞裂解液,室温避光孵育5min裂解红细胞。

步骤 11 终止裂解并洗涤

(18)PBS补足至50mL,365×g、4℃离心5min,弃上清。

步骤 12 细胞重悬与计数

(19)细胞沉淀用1mLPBS重悬;取10μL细胞悬液 + 10μL 0.4%台盼蓝混匀,加入计数板计数活细胞,细胞悬液可直接用于后续流式染色。

三、实操优化技巧

1、消化缓冲液现配优先胶原酶活性依赖室温环境,缓冲配制后短期室温放置;若配制后数小时才使用,需冰浴保存延缓酶失活;可根据实验需求调整FBS浓度(5% 替代10% 或无血清消化),FBS 会轻微抑制胶原酶活性,本文体系10% FBS不影响解离效果。

2、全程减少细胞丢失消化后的6孔板、细胞筛必须PBS润洗并合并滤液;离心后吸取上清而非直接倾倒,避免沉淀细胞随废液流失。

3、样本新鲜度是核心变量新鲜组织解离后流式、单细胞测序结果远优于冻融样本;若实验需分批处理,统一使用新鲜或统一冻存样本,禁止新鲜/冻存混测,消除组间偏差。

4、低温保护策略Ficoll 离心完成后的所有洗涤、重悬步骤,均使用 4℃预冷 PBS,稳定细胞表面抗原,降低细胞凋亡、保证表面标志物完整。

5、下游拓展适配本方案制备的单细胞悬液除流式 DC 检测外,可用于细胞分选、磁珠富集、RNA 测序、功能体外刺激实验。

此外,笔者梳理多篇相关文献,汇总不同实验场景适用的肺组织解离方案,以供大家参考选用:

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文献:

[1] Diana Dudziak, Lukas Heger, William W Agace4,Joyce Bakker,etc,Guidelines for preparation and flow cytometry analysis of human nonlymphoid tissue DC,《European Journal of Immunology》2025

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