微丝染色及形态观察 [目的要求] 1. 掌握微丝的染色方法。 2. 了解光镜下微丝的基本形态结构。 3. 了解细胞松弛素B对微丝的作用及原理。
[实验原理] 真核细胞质中纵横交错的纤维网称为细胞骨架,在维持细胞形状和运动方面具有重要作用。根据组成成分和组装结构的不同,可将细胞骨架分为微管、微丝和中间纤维。微丝普遍存在于多种细胞,对细胞的形状和运动有一定作用。微丝由蛋白单体聚合形成,细胞松驰素B可与微丝的亚单位肌动蛋白结合,从而破坏微丝,改变细胞的形状。细胞松弛素B对微丝的作用具有可逆性。
当细胞用TritonX-100溶液处理,能够溶解质膜结构中及细胞内许多蛋白质,而细胞骨架中的蛋白质却不被破坏,经固定和考马斯亮蓝(非特异性蛋白质染料)染色后,胞质背景着色弱,微管等蛋白结构在光镜下无法分辨,在光镜下观察到主要是由微丝组成的应力纤维。 应力纤维由平行排列的微丝组成,体外培养的贴壁细胞应力纤维尤为发达,形态长而直,常与细胞长轴平行并贯穿细胞全长。
微丝在细胞内的分布特征
[实验用品] 器具:CO2恒温培养箱、倒置显微镜、超净工作台、低速离心机、普通光学显微镜、移液器、恒温箱、镊子、培养皿、载玻片、盖玻片、吸水纸。 材料:盖玻片培养的成纤维细胞 试剂:6 mmol/L PBS(pH 6.5)、1%TritonX-100溶液、M-缓冲液、3%戊二醛固定液、0.2%考马斯亮蓝染液、100μg /ml的细胞松弛素B、DMEM培养液。
[实验步骤] 1. 培养 在成纤维细胞进行传代培养时,将已消毒的盖玻片涂上多聚赖氨酸,放入培养皿中,于37℃、5%CO2的温箱中生长24h~48h。 (设正常生长组和细胞松弛素B处理组) 2. 染色处理 (1)取材 取出铺有细胞的盖玻片,放入小培养皿中(正面向上),用PBS洗3次(从盖玻片一角轻轻滴加3 4滴),洗去表面的培养液。 (2)抽提 吸弃PBS,加入1% Triton X-100液4-5滴(刚好覆盖盖玻片表面),室温处理25 ~30min(或置37℃18min)。
(3)稳定 吸弃Triton X-100,立即用M-缓冲液轻 轻地洗涤3次,每次3min。 (4)固定 略晾干,在3%戊二醛液中固定10min, 再以PBS液洗3次,洗去固定液。 (5)染色 滴加3-5滴0.2%考马斯亮兰染液染色20 30min,然后小心的用自来水漂洗。 (6)观察 留取少量水分封片于载玻片,吸水 纸吸去多余的水。光镜下观察临时装片。
[实验结果] 光镜观察,微丝聚集成的应力纤维束被染成蓝色,在没用药的标本上,成纤维细胞多数有突起,微丝沿突起规则排列;用细胞松弛素B处理的标本,由于微丝被破坏、突起缩回。多数细胞形状变圆;用药处理后又洗去药的标本,由于解除了药的作用,肌动蛋白重新聚合成微丝,细胞形状恢复正常。
1.光镜下观察被染成蓝色的微丝聚集成的应力纤维束(注意成纤维细胞中微丝分布的特点)。 2.注意观察正常对照片与用药处理后的标本成纤维细胞形状的区别。 3.观察用药处理后又洗去药的标本中细胞形态是否恢复正常。
光学显微镜下微丝分布图
[注意事项] 1. 洗片时要轻柔,以免把细胞从载玻片上洗去。 2. 恢复时间要足够,否则细胞不会恢复到未处理 前的状态。 3.操作中应注意区分细胞盖玻片的正反面。 4.染色后应冲洗盖玻片背面,避免损伤细胞。 5.TritonX-100抽提蛋白时,注意避免抽提时间过 长而导致细胞结构的破坏。
[作业与思考题] 1.比较三种不同情况下细胞中微丝的分布特点? 2.实验中设计对照组的作用及重要性? 3.TritonX-100液、M-缓冲液、戊二醛及考马斯 亮蓝在本实验中所起作用?