消化酶選擇全攻略:胰酶/膠原酶/Accutase對比+原代/傳代實操指南-技術前沿-資訊-生物在線

消化酶選擇全攻略:胰酶/膠原酶/Accutase對比+原代/傳代實操指南

作者:深圳靈賦拓普生物科技有限公司 2025-05-29T00:00 (訪問量:29854)

在細胞培養的微觀世界里,消化酶如同精準的 “細胞解讀者”,肩負著分離貼壁細胞、拆解組織屏障的關鍵使命。今天,我們就來深入探討三種主流消化酶的特性與應用,助你在實驗中精準選擇 “得力助手”。

Trypsin
一、胰蛋白酶(Trypsin):常規傳代的 “效率擔當”

        作為絲氨酸蛋白酶家族的代表,胰蛋白酶憑借對賴氨酸、精氨酸肽鍵的切割能力,成為貼壁細胞傳代的經典之選。它通過水解細胞表面黏附蛋白(如層粘連蛋白)瓦解細胞間連接,搭配 EDTA 螯合鈣鎂離子,可顯著提升消化效率。

核心應用
?適用細胞:HEK293、HeLa 等常規貼壁細胞。
?使用濃度:0.05%-0.25%(推薦 0.25% 胰酶 + 0.02% EDTA)。
?操作要點:37℃孵育 1-5 分鐘,需用含血清培養基中和殘留酶活性。

注意事項
?? 消化時間需嚴格把控,避免細胞膜功能蛋白損傷
?? 消化過程呈現 “從貼壁到懸浮” 的典型變化(見圖 1-3)

*0.25%胰酶-0.02% EDTA消化HuH-7(人肝癌細胞),消化前中后的照片。

圖1:消化前(細胞貼壁,緊緊挨著)

 

圖2:消化中(可以看到類似藕斷絲連的現象)

 

3:消化后(細胞脫落,漂浮,聚團)

 

Collagenase
二、膠原酶(Collagenase):原代分離的 “溫柔使者”

        源自溶組織梭狀芽孢桿菌的膠原酶,是破解結締組織的 “專業選手”。它靶向水解膠原蛋白肽鍵,對細胞損傷極小,尤其適合纖維性組織、上皮及癌組織的分離。根據組織硬度差異,膠原酶分為多種類型:

 

  •   Ⅰ型膠原酶:用于較硬組織(如肝臟、腫瘤組織)。用于上皮、肺,脂肪和腎上腺組織細胞的分離。用于消化組織中連接部分使其成為單個細 胞,用于哺乳動細胞的分離。  

  •  Ⅱ型膠原酶:適用于胰腺、心臟,肝臟,骨,甲狀腺,和唾液腺組織細胞的分離

  •   Ⅲ型膠原酶:對所有哺乳動物組織均有消化作用

  •   Ⅳ型膠原酶:包含至少7種蛋白酶成分,分子量從68-130KD不等。更溫和,用于原代細胞分離(如內皮細胞、干細胞)。 濃度:0.1-2 mg/mL,根據組織類型調整。

  •  Ⅴ型膠原酶:包含至少7種蛋白酶成分,分子量從68-130KD不等。它可用于胰腺小島組織的分離,將結締組織分離成單個細胞。

獨特優

? 不受鈣鎂離子及血清影響
? 可與透明質酸酶聯用增強效果
? 肝細胞分離實驗顯示:膠原酶混合物得率與成活率雙高(見下圖)

 應用舉例:不同酶消化法提取豬原代肝細胞的效果比較(南京大學)

周徐倩,董磊*

(南京大學,江蘇 南京 210023

不同酶消化法提取豬原代肝細胞的效果比較[J].現代畜牧科技,2024,1074):53-55. doi10.19369/j.cnki.2095-9737.2024.04.014

 

        上述文獻采用離體酶消化法,比較胰蛋白酶、II型膠原酶、IV型膠原酶、II型和IV型膠原酶混合物提取豬原代肝細胞的效果。結果顯示,這4種酶消化法均能獲得有功能的肝細胞,其中膠原酶混合物分離的肝細胞數量最多,胰蛋白酶法分離的肝細胞數量較少,II型、IV型膠原酶消化法分離的肝細胞排列整齊、邊界清晰。

        需要注意的是,無論使用何種酶消化,均需要精細地控制酶的用量、消化時間和溫度,避免因消化不充分或過度消化影響細胞的得率和活性。

 

Accutase
三、Accutase® 溶液:敏感細胞的 “守護神器”

        這款由蛋白酶、膠原酶等組成的混合酶液,堪稱細胞消化界的 “多面手”。其溫和特性尤其適合干細胞、原代細胞及表面標志物檢測場景,無需血清中和即可直接離心,大幅簡化操作流程。

   應用:可將聚集簇中生長的非貼壁細胞(如腦腫瘤細胞、誘導性多能干細胞(IPSC)和膠質母細胞瘤細胞)解離或酶解成單個細胞。同時還可用于從常規組織培養器皿和粘附培養器皿中消化細胞。適用于組織解離和細胞分離,因分離后的細胞能保持完好的表面抗原,且不含任何動物動物或者細菌來源組分,可滿足對后續如細胞表面標記、病毒生長分析、流式細胞分析以及生物反應器相關檢測等多種實驗的要求。

   使用注意不要在溫水浴中解凍本品。

 

    Accutase對37 °C以上溫度敏感,在37 °C45分鐘后會失活。建議放在冰箱中過夜解凍,或放在一盆冷的自來水中解凍1-1.5小時

    Accutase解凍后,搖動瓶子使溶液混勻。本品無需在使用前加熱。從冰箱中取出后應立即使用,用完后放回冰箱。 Accutase融化后4℃保存,至少2個月穩定。不可室溫保存。也可分裝成單次用量,放到-80 ℃凍存,有效期2年。

   

與傳統的胰酶消化液相比,
Accutase具有以下優勢:

1)適用于絕大多數原代細胞和哺乳動物細胞系的消化,以及昆蟲細胞;

2)溫和有效的消化,凍存后細胞具更高復蘇率;

3)幾分鐘內實現粘附細胞的分離,不需清洗或中和反應,節省細胞傳代時間;

4)對細胞消化較為溫和,能增加細胞產量和存活率;增強細胞貼壁效率;改善細胞形態和細胞生長特性等。

Accutase與胰酶Trypsin在流式檢測

消化細胞上的應用對比

流式檢測數據顯示:凋亡率顯著低于傳統胰酶(見上圖)。

 

   截圖文獻:Annexin V/ PI 法流式細胞術檢測細胞凋亡的影響因素. DOI:10. 16519/ j. cnki. 1004?311x. 2022. 06. 0112

 

        上述細胞凋亡流式檢測圖可以看到:對于未處理細胞而言,與無EDTA 胰酶相比,Accutase能顯著減少凋亡率(2.70% vs 18.05%);而經藥物處理的細胞,Accutase組凋亡率也有一定程度減少(22.32% vs26.50%),但差異沒有未處理細胞大。但都可以看出使用Acuutase處理需要流式檢測的細胞,優勢是很明顯的。

 

        細胞培養中常用的消化酶還有中性蛋白酶,分散酶,透明質酸酶等多種,在此就不再一一展開介紹了。下面總結一下常用消化酶的選擇依據:

1. 細胞類型:

- 常規傳代細胞:胰蛋白酶。

- 原代細胞或干細胞:膠原酶、Accutase。

2. 組織硬度:

-堅硬組織(腫瘤、肝臟):Ⅰ型膠原酶。

-柔軟組織(腦、胚胎):分散酶。

3. 實驗需求:

-需保留表面標志物:分散酶或Accutase。

-快速消化:胰酶+EDTA。

關鍵建議
?? 常規傳代首選胰酶,搭配 EDTA 提升效率
?? 原代分離根據組織類型匹配膠原酶亞型

?? 敏感細胞或表面標志物檢測優先 Accutase


在細胞培養的精密操作中,消化酶的選擇不僅是技術問題,更是對細胞特性的深度理解。合理搭配酶種類與參數,既能減少細胞損傷,又能為后續實驗奠定可靠基礎。
互動話題
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參考文獻:文中實驗數據源自南京大學相關研究及 Annexin V/PI 流式檢測文獻
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作者 | 羅曉萍
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