肺组织的纤维网架：单细胞悬液制备中酶解策略的选择与优化

肺组织中弹性纤维与胶原纤维交织成网，将肺泡上皮、巨噬细胞、间质细胞等包裹其中。这一结构特征决定了单细胞悬液制备的难度：需要同时降解多种纤维成分，且解离强度需控制在细胞可承受的范围内——过度消化导致活性损失，消化不足则细胞团块残留。本文基于JX-DLDXB系列单细胞悬液制备仪，介绍肺组织单细胞悬液制备的标准化流程，涵盖组织解离、细胞收集与培养衔接等环节。

一、肺组织的结构特征与解离难点

 

肺由实质（支气管各级分支及肺泡）和间质（结缔组织、血管、淋巴管、神经）两部分构成。间质中富含胶原纤维、弹性纤维和网状纤维，三者构成致密的纤维网架，将各类细胞包裹其中。进行单细胞悬液制备时，需同时降解多种纤维成分，单一酶往往难以完成，通常需要多种酶联合使用。如何在彻底解离组织的同时保护细胞活性，是肺组织单细胞制备的核心问题。

 

二、传统手工制备的局限

传统手工方法制备肺单细胞悬液的基本流程为：取材→手工剪碎→加酶水浴消化→反复移液研磨→过滤→离心→重悬。实际操作中存在以下问题：

消化时间长，细胞活率偏低。传统手工消化通常需要60–90分钟，长时间的酶作用和恒温孵育可导致细胞膜损伤及表面抗原丢失，活率往往在60%–75%之间。

操作一致性难以保证。剪碎粒度、移液研磨力度、消化终点判断均依赖操作者经验，不同实验员或不同批次之间的结果差异较大。

通量受限。一次仅能处理少量样本，操作者全程需守在实验台前，难以满足多分组、多时间点的大规模实验设计需求。

 

三、自动化制备方案：JX-DLDXB系列的技术路径

JX-DLDXB系列单细胞悬液制备仪采用双向机械切割与酶解协同作用的工作机制，专用消化管在仪器上进行顺时针/逆时针双向机械剪切（转速0–4000 rpm可调），同时配合恒温酶解，将组织消化时间缩短至15–30分钟，具备多通道独立运行功能。其技术特点包括：

双向机械切割与酶解协同：机械剪切与酶解同步进行，在维持酶活性的同时缩短消化时间，将肺组织消化时间由传统方法的60–90分钟缩短至15–30分钟。

全自动温控消化：配备加热套，全程温和控温确保酶活性稳定，同时避免过热导致的细胞损伤，活率通常可达85%以上。

内置标准程序：针对不同组织类型预设50余组标准化制备程序，覆盖肺、肝、脾、肾、肿瘤等组织，无需反复摸索条件。

多通道独立运行：提供2通道、4通道、8通道、12通道型号可选，每通道独立控制，可同时处理不同组织或不同实验条件的多组样本。

四、肺组织单细胞悬液制备流程

以下流程适用于小鼠、大鼠及人源肺组织样本：

Step 1 取材与预处理：处死动物后，无菌条件下打开胸腔取出肺组织，置于预冷PBS中漂洗去除血污，剪成小块后转入消化管。

Step 2 加酶与程序设定：根据组织量加入适量消化酶，选择“肺组织”标准程序，安装加热套后启动程序。

Step 3 仪器运行：仪器自动执行双向机械切割与恒温消化程序。运行过程中可暂停观察管内消化情况，程序结束后自动停止。

Step 4 过滤、终止与离心：取出消化管，加入终止液终止酶活性，经70 μm细胞滤网过滤去除未消化组织，离心后重悬即可获得单细胞悬液。

 

五、原代培养的衔接

制备的单细胞悬液经质量检测后可用于原代培养。推荐使用DMEM/F12（1:1）培养基，添加10%胎牛血清及1%青霉素-链霉素双抗，培养基配制后经0.22 μm过滤除菌。将细胞浓度调整至2–5×10⁵ cells/mL后接种于预先包被的培养板中，置于培养箱中培养。

 

六、总结

肺组织的纤维结构特征使其单细胞悬液制备具有较高难度。传统手工方法在消化时间、操作一致性和处理通量方面存在局限。JX-DLDXB系列通过双向机械切割与酶解协同、全自动温控、内置标准程序及多通道并行等设计，为肺组织单细胞悬液制备提供了一套标准化程度较高的技术方案，可衔接下游原代培养、流式分析及单细胞测序等实验。