细胞准备
1. 细胞选择:通常选择具有成骨分化潜能的细胞,如骨髓间充质干细胞、脂肪间充质干细胞等。确保细胞的质量和活性,在实验前对细胞进行检测,如细胞表面标志物检测、细胞纯度判断等。
2. 细胞接种:取对数生长期的细胞,按照一定的细胞密度接种至培养器皿中。例如,可按照2x10^4 cells/cm^2的细胞密度接种,在37℃、5%CO2的培养环境下培养,直至细胞汇合度达到60%-70%左右。
诱导培养基配制
1. 基础培养基:常用的基础培养基有α-MEM或DMEM等,根据所培养细胞的特性选择合适的基础培养基。一般在基础培养基中添加10%的胎牛血清(FBS)和1%的双抗(青霉素-链霉素),以提供细胞生长所需的营养和抑制细菌、真菌的污染。
2. 诱导因子添加:在基础培养基中加入成骨诱导因子,主要包括抗坏血酸(维生素C,终浓度为50μg/ml)、β-磷酸甘油(终浓度为10mM)和地塞米松(终浓度为100nM)。这些诱导因子可以促进细胞向成骨细胞分化。
细胞分化诱导
诱导培养:当细胞达到合适的汇合度后,弃掉上清,加入配制好的成骨诱导培养基。将细胞置于37℃、5%CO2的培养环境中进行培养,每2-3天更换一次成骨诱导培养基,以保证细胞有充足的营养和诱导因子。
观察与终止:定期观察细胞的形态变化,诱导14-21天左右(具体诱导时间根据细胞类型和实验目的而定),当细胞出现钙盐结晶析出和钙质结节形成等现象时,可考虑终止细胞诱导。
染色鉴定
1. 细胞固定:吸去培养基,使用适量的1XPBS清洗细胞1-2次,弃去PBS后取适量4%中性甲醛溶液覆盖培养器皿底面,室温固定30-60min。固定完成后,弃去固定液,再用1XPBS清洗细胞2次。
2. 茜素红染色:加入适量的茜素红染液,室温下染色3-30min(具体染色时间根据实际情况调整)。染色结束后,吸去茜素红染液,用1XPBS清洗细胞2-3次,以去除未结合的染液。
3. 诱导评估:将染色后的细胞置于显微镜下观察成骨染色效果,并进行图像采集和诱导评估。诱导成功时,钙质结节会与茜素红染料结合后呈现红色或橘红色。

注意事项
1. 细胞质量控制
·在实验开始前,要确保细胞的状态良好,没有老化、污染、分化异常等问题。例如,老化的细胞增殖速度变慢,形态会发生变化,可能会影响成骨诱导的效果。
· 对细胞的来源、纯度等进行严格的检测和把控,避免因细胞质量问题导致实验结果不准确。
2. 培养基和诱导因子
· 诱导培养基中的各成分要按照正确的比例和浓度添加,配制过程中要注意充分混匀,确保诱导因子的有效性。
· 诱导因子的储存要严格按照要求进行,如抗坏血酸和地塞米松见光易分解,应避光保存; β-磷酸甘油粉末易受潮吸水,需密封并按照说明书存于4℃。
3. 培养条件
· 细胞培养的环境要保持稳定,温度、CO2浓度等要严格控制在合适的范围内。培养箱要定期进行清洁和消毒,避免细菌、真菌等污染。
· 换液时要注意操作轻柔,避免对细胞造成机械损伤,尤其是在细胞形成钙质结节后,更要小心操作,防止钙沉积流失。
4. 染色操作
· 染色过程中的各个步骤要严格按照操作规程进行,如固定时间、染色时间、清洗次数等都要准确把握,以确保染色效果的准确性。
· 在固定之前操作要轻柔,避免细胞成片脱落导致实验无法继续;固定后相对不易脱壁,但也尽量避免较大的液流冲击。
5. 实验对照设置
· 为了确保实验结果的可靠性,应设置合适的对照组,如未进行成骨诱导的细胞对照组、使用不同诱导因子浓度或组合的实验组等,以便对实验结果进行比较和分析。
