大鼠心肌細胞是構成心臟壁的主要成分,為心臟搏動提供物質基礎,以下從細胞特性、培養方法、應用領域三個方面展開介紹:
細胞特性
分類與功能:心肌細胞根據其生理功能可分為工作性心肌細胞和傳導性心肌細胞。工作性心肌細胞構成心房肌和心室肌,具有興奮、傳導和收縮的功能;傳導性心肌細胞則組成心臟的傳導系統,包括竇房結、結間束、房室交界、左右束支和普肯耶纖維網,它們除有興奮、傳導的功能外,還有自律性,即不受神經支配與體液的影響,能產生周期性興奮。
形態與結構:心肌細胞呈菱形、多邊形等不規則形狀,細胞之間有閏盤結構,該處細胞膜凹凸相嵌,并特殊分化形成橋粒,彼此緊密連接。心肌細胞的細胞核多位于細胞中部,形狀似橢圓或長方形,其長軸與肌原纖維的方向一致。
生理特性:心肌細胞具有興奮性、自律性、傳導性和收縮性四種生理特性。竇房結興奮,將沖動擴布到心肌,引起心肌的收縮,從而產生心肌細胞的生物電現象。
培養方法
原代培養:大鼠心肌細胞原代培養通常采用膠原酶消化法。無菌條件下取出大鼠心臟組織,剔除心房、大血管及脂肪,用PBS沖洗后剪成小塊,加入膠原酶消化液進行消化,終止消化后離心收集細胞,接種于含有胎牛血清的培養基中進行培養。
傳代培養:由于心肌細胞為終末分化細胞,在體外不增殖,因此傳代培養并非其主要培養方式。但在某些情況下,如細胞密度過高或需要進行特定實驗時,可進行有限次數的傳代。傳代時需注意控制消化時間,避免過度消化導致細胞損傷。
凍存與復蘇:凍存時,需將細胞與凍存液混合均勻后放入凍存管中,采用程序性降溫的方法進行凍存;復蘇時,需將凍存管從液氮中取出,迅速放入水浴鍋中解凍,解凍后離心去除凍存液,加入新鮮培養基進行培養。
應用領域
基礎研究:大鼠心肌細胞在心臟發育機制、纖維化信號通路解析等基礎研究中具有重要作用。例如,利用心肌細胞可以研究非血液動力學因素所致的心肌肥厚的調節機制,以及心肌細胞的生物力學、凋亡、受體下調等生理過程。
藥物開發:大鼠心肌細胞可用于新藥篩選和藥物安全性評價。通過觀察藥物對心肌細胞的影響,可以評估藥物的療效和潛在毒性,為藥物開發提供重要依據。
疾病模型:大鼠心肌細胞還可用于構建疾病模型,如心肌梗死模型、心肌肥厚模型等。這些模型有助于深入研究心臟疾病的發病機制和治療方法。