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编号:10289498
四种动物传代细胞染色体遗传变异率分析
http://www.100md.com 《第四军医大学学报》 2000年第6期
     作者:李六金 李秦 施新猷 张海 赵世君 师长宏 金昌德 胡春雷

    单位:李六金(第四军医大学实验动物研究中心,陕西 西安 710033);李秦(第四军医大学实验动物研究中心,陕西 西安 710033);施新猷(第四军医大学实验动物研究中心,陕西 西安 710033);张海(第四军医大学实验动物研究中心,陕西 西安 710033);赵世君(第四军医大学实验动物研究中心,陕西 西安 710033);师长宏(第四军医大学实验动物研究中心,陕西 西安 710033)

    关键词:传代细胞;染色体;变异率

    第四军医大学学报000627 摘要:目的 分析制苗用传代细胞染色体的变异稳定性,以判定其质量. 方法 采用直接法制取传代细胞染色体标本,用常规Giemsa染色,1000倍光学显微镜下计数中期分裂相染色体数目,求出染色体变异率(%),并进行核型分析. 结果 F81为亚二倍体细胞系,染色体众数为30;Vero是超二倍体细胞系,染色体众数为73~75;MDCK属于亚四倍体细胞系,染色体众数为125~135. BHK21为亚二倍体或亚四倍体细胞系,亚二倍体众数为42,亚四倍体细胞众数为72~74. 四种细胞系的染色体畸变率为0%~6%,均较低. 结论 四种传代细胞遗传学特性相对稳定,各代次间无本质差异,可候选为制苗用细胞.
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    中图号:Q243 文献标识码:A

    文章编号:1000-2790(2000)06-0731-03

    Chromosome variant ratio analysis in heredity of 4 types of passage cells

    LI Liu-Jin LI Qin SHI Xin-You ZHANG Hai ZHAO Shi-Jun SHI Chang-Hong JIN Chang-De HU Chun-Lei

    (Laboratory Animal Research Center, Fourth Military Medical University, Xi'an 710033, China)

    Abstract:AIM To analyze the stability of chromosome variant ratio of passage cells for vaccine use. METHODS Chromosome specimen of passage cells was made by direct method, with regular Giemsa staining, and the chromosomes of cells in metaphase were counted under the microscope. Then,the variant ratio of chromosome and their nuclear type were figured out and analyzed. RESULTS F81 belonged to hypodiploid cell line and its chromosome mode was 30; Vero belonged to hyperdiploid cell line and its chromosome mode was 74; MDCK belonged to hypotetraploid cell line and its chromosome mode rage was 125~135;BHK21 belonged to hypodiploid or hypotetraploid cell line and the chromosome variant ratio of four kinds of cells was 0%~6%. CONCLUSION The hereditary character of passage cells is comparatively stable and there is no difference among the different passages.
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    Keywords: Passage cell; chromosome; variant ratio

    0 引言

    世界各国非常重视兽医生物制品的制备用细胞、种毒质量及制备疫苗所用试剂的毒性,不仅制定了严格的制造法规、检验规程(法规)和质量标准(如药典规程等),而且对制品的生产、推广和使用也颁布了严格的管理制度. 本实验通过染色体的核型变异分析,为制苗用细胞的筛选提供实验依据.

    1 材料和方法

    1.1 材料

    1.1.1 主要试剂 秋水仙素(华美生物化学试剂公司出品);卡诺氏固定液,甲醇∶冰醋酸=3∶1;姬姆萨染色液(北京通号育才精细化工厂);2.5 g.L-1胰蛋白酶(Kibbutz Beit Haemek Israel);胎牛血清(New Zealand);KCl(西安化学试剂厂).
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    1.1.2 细胞 Vero,MDCK,BHK21,F81细胞,由本中心冻存并提供.

    1.2 方法

    1.2.1 染色体标本制备 于终止培养前的5~6 h,在细胞培养物中加入适量的秋水仙素溶液,使秋水仙素的最终浓度为0.01 μg. mL-1培养液,以便阻止细胞有丝分裂至中期. 到培养结束时,倾弃培养液. 加入适量2.5 g.L-1胰蛋白酶消化液对细胞单层进行消化,待细胞脱壁时,将此液移入离心管中离心10 min(800~1000 r.min-1),倾弃上清液,保留细胞沉淀. 再加入预热至37℃的75 mmol.L-1 KCl溶液5~6 mL,室温下低渗30 min,离心倾弃上清液. 然后加入固定液(甲醇∶冰乙酸=3∶1)5 mL固定30 min离心. 重复固定1次,置于4℃过夜,次日离心,加1 mL新配的固定液制成细胞悬浮液. 在冰水浸泡的干净玻片上滴加细胞悬液3~4滴,室温下晾干,即制成培养细胞有丝分裂中期的染色体玻片标本.
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    1.2.2 染色体的Giemsa染色[1] 染色体玻片标本可于室温下放置1 wk,或37℃干燥2~4 h后,即可作染色体的Giemsa染色. 用pH 6.8的磷酸盐缓冲液配成100 g.L-1的Giemsa染色液,滴在染色体玻片标本上,染色30 min,蒸馏水冲洗干净,晾干.

    1.2.3 染色体的观察与分析 每个代次选择100个中期分裂相细胞,油镜(10×100)下计数染色体数目,并观察记录畸变染色体,计算出染色体的畸变率. 每种细胞系选择5~10个分裂良好的中期分裂相拍摄显微照片,用放大的照片剪出每条染色体图像,按染色体的长度和形态进行排队,并作核型分析.

    2 结果和讨论

    2.1 F81细胞系 F81是源于猫(Felis catus)肾的一种传代细胞系[2]. 本实验共检查了F81的16,26,30和36代4个代次共计400个中期分裂相细胞的染色体. 染色体数目变动范围为25~64. 从染色体的数目分布可以看出,制苗所采用的F81细胞系属于亚二倍体细胞系,染色体数目为25~37的细胞(亚二倍体细胞)占观察细胞总数的97%~100%. 染色体众数在各代次均为30,染色体数目处于众数范围内的细胞分别占观察细胞总数的27.3%,47.0%,43.0%和48.0%. 细胞染色体各代次畸变率分别为0,6%,1%,0.
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    F81 4个代次所观察的400个中期分裂相中,共看到5个双着点染色体,同时也观察到两条双臂染色体和两条单臂染色体的末端联合,很象是双着丝点染色体. 因此,双着丝点染色体和染色体末端联合有时很难区分. F81染色体数目为2n=38,核型为10M+22(SM+ST)+4(A或T),XY(SM,SM)/XX(SM,SM). 本实验对16代,染色体数目为28,30和31的8个中期分裂相的染色体进行排队,并作了核型分析,结果为5-8M+8-12SM+9-13ST+2-4T. 其中26代染色体数目为30的细胞的核型为7M+10SM+10ST+3T.

    2.2 Vero细胞系 Vero是源于非洲绿猴(Cercopithecus aethiops sabaceus)肾的一种传代细胞系[3]. 共计数了Vero细胞系的11,15,26,30,35和42代6个代次共计600个中期分裂相的染色体,染色体数目变动范围为57~145. 从染色体的数目分布来看,制苗采用的Vero细胞系是超二倍体细胞系,染色体数目为61~90的细胞占观察细胞总数的96%~100%. 本实验共检查了6个传代代次的细胞,染色体众数均为74±1(73~75),染色体数目处于众数范围内的细胞占观察细胞总数的35%~49%.
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    Vero细胞系各传代代次细胞的染色体畸变率为2%~3%,染色体的畸变类型共计有:双着丝点染色体,断片,染色体溶解,染色体碎裂等. 从出现的染色体畸变类型来看,染色体的畸变可能与传代细胞生长老化有关. Vero染色体数目为2n=60,核型为58(M+SM+ST),XY(SM,SM)/XX(SM,SM). 本实验共检查了11,30,42和43代4个代次的8个中期分裂细胞的核型,结果为11-19M+20-39SM+14-19ST+7-23T,其中42代染色体数目为74的细胞的核型为11M+35SM+19ST+7T. 非洲绿猴的核型中没有末端着丝点的(T)染色体. 而Vero细胞系均有数目不同的T染色体,其中第43代有一个染色体数目为76的细胞,核型中有23条T染色体. 这可能是由于非洲绿猴肾细胞在培养传代过程中,产生了双臂染色体(M,SM,ST)的逻伯逊分裂,形成了单臂的T染色体.

    2.3 MDCK细胞系 MDCK是源于犬(Canen familiaris)肾的一种传代细胞系[4]. 共计数了MDCK细胞系11,15,21,26,30,36和41代7个细胞代次共计700个中期分裂相的染色体,染色体数目变动范围在82~394. 从染色体数目分布看,制苗采用的MDCK细胞系属于亚四倍体细胞系,染色体数目为118~155的细胞(亚四倍体细胞)占观察细胞总数的88%~98%. 共检查了7个传代代次的细胞,染色体众数均为130±5(125~135),占观察细胞总数的64%~76%. MDCK细胞系在染色体畸变率为0~1%,所见到的染色体畸变仅有断片. MDCK染色体数目为2n=78,核型为76(A或T),XY(SM,SM)/XX(SM,SM). 本实验对MDCK的11,21,26和41代,染色体数目为127,128,129,133和134的6个中期分裂相作了核型分析,结果为1M+2-6SM+1-5ST+120-125T或A. 其中26代染色体数目为128的细胞的核型为1M+5ST+2ST或A.
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    2.4 BHK21细胞系 BHK21是源于金黄地鼠(Mesocricetus auratus)肾的一种传代细胞系[5,6]. 共计数了BHK21细胞系的14,18和29代3个代次,300个中期分裂相的染色体. 染色体的数目变动范围为29~163. 从染色体的数目分布可以看出,制苗采用的BHK21属于亚二倍体和亚四倍体细胞系. 14代和29代主要是亚二倍体细胞系,其中亚二倍体细胞(染色体数目29~63)所占的比例分别为70%和73%,亚四倍体细胞(染色体数目为67~87),所占比例分别为20%和10%. 18代主要是亚四倍细胞系,其(染色体数目为67~87),所占比例为68%. 亚二倍体细胞的染色体众数为42,所占比例14代为17%,29代为13%. 亚四倍体细胞的染色体数为73±1(72~74),所占的比例18代为23%.

    染色体的畸变率在各代次所占的比例为0~2%,染色体的畸变率很低. BHK21染色体数目为2n=44,核型为34(M+SM或ST)+8(A或T). 本实验对BHK21的14,18和29代3个代次,染色体数目为38,42,43,62和70的6个中期分裂相细胞作了核型分析,结果表明:亚二倍体细胞(染色体数目为38~43)的核型为5-10M+13-17SM+9-12ST+7-11T. 其中染色体数目为42的细胞的核型为10M+13SM+12ST+7T;亚四倍体细胞(染色体数目为62~70)的核型为6-12M+17-21SM+23ST+15-20T. 其中染色体数目为70的细胞核型为6M+21SM+23ST+20T.
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    四种传代细胞在体外培养过程中,染色体畸变率为0%~6%,遗传学特性相对稳定,各代次之间无本质差异,故可侯选为制苗用细胞.

    基金项目:国家火炬计划[火炬发(1997)109号]

    作者简介:李六金(1951-),男(汉族),陕西省合阳县人.硕士,副教授. Tel.(029)2513031 Email.liujin@fmmu.edu.cn

    金昌德(第四军医大学实验动物研究中心,陕西 西安 710033);胡春雷(第四军医大学实验动物研究中心,陕西 西安 710033)

    参考文献:

    [1] 郭健民,张耀平,刘瑞清 et al. 常用实验动物肿瘤染色体的研究[J]. 遗传学报,1980;7(4):376-381.
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    [2] 陈宜锋,郭健民. 哺乳动物染色体[M]. 北京:科学出版社,1986:164-165.

    [3] Gcnari SC, Wada ML. Bchavioural differences and cytogenetic analysis of a transformed cellular population derived from a Vero cell line[J]. Cell Biology,1995;81(324):17-25.

    [4] Le Bivic A, Sambuy Y, Patzak A et al. An internal deletion in the cytoplasmic tail reverses the apical localization of human NGF reecptor in transfeetcd MDCK cells[J]. J Cell Biol,1991;115(3):607-618.
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    [5] Umene K, Nishimoto T. Replication of herpes simplex virus type 1 DNA is inhibited in a temperature-sensitive mutant of BHK-21 cells lacking RCC1(regulator of chromosome condensation)and virus DNA remains linear[J]. J Gen Virol,1996;77(10):2261-2270.

    [6] Islam MQ, Islam K, Levan G et al. Monochromosome transfers to syrian hamster BHK cells via microcell fusion provide functional evidence for suppressor genes on human chromosome 9 both for anchorage independence and for tumorigenicity[J]. Genes Chromosomes Cancer,1995;13(2):112-115.

    收稿日期:2000-01-01

    修回日期:2000-02-28, 百拇医药