組織消化專題——酶的選擇

酶解法作為單細胞懸液制備常用方法之一，通過利用特定酶進行相應的化學反應除掉一些特定結構，適合將小塊組織消化成為單個細胞。膠原酶是單細胞組織消化的重要酶種。膠原酶消化在單細胞樣本制備過程中，是不能缺少的一步。另外，組織解離常見的消化酶還有胰蛋白酶、脫氧核糖核酸酶Ⅰ、透明質酸酶、木瓜蛋白酶、中性蛋白酶、彈性蛋白酶，不同酶適用于不同的組織類型。

一、膠原酶

膠原酶（Collagenase）主要水解結締組織中膠原蛋白成分。目前商用膠原酶是從溶組織梭狀細胞芽孢桿菌提取制備的，分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ等不同類型，要根據所要分離消化的組織類型選擇膠原酶類型。

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二、胰蛋白酶

胰蛋白酶（Trypsin）為肽鏈內切酶，對精氨酸和賴氨酸肽鏈具有選擇性水解作用，可使天然蛋白、變性蛋白、纖維蛋白和黏蛋白等水解為多肽或氨基酸。胰蛋白酶可應用于肝、腎、甲狀腺等組織消化，需要配合其他蛋白酶如膠原酶或彈性蛋白酶一起使用。

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三、脫氧核糖核酸酶Ⅰ

脫氧核糖核酸酶Ⅰ（DeoxyribonucleaseⅠ, DNaseⅠ）一般用于酶法細胞分離實驗過程中，DNaseⅠ不會破壞細胞完整性。消化因細胞損傷釋放到溶液中的DNA，從而增加粘度和活力。

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四、透明質酸酶

透明質酸酶（hyaluronidase, HAase）是能使透明質酸產生水解作用酶的總稱，是一種能夠降低體內透明質酸的活性，從而提高組織中液體滲透能力的酶。常與膠原酶等天然蛋白酶聯合，用于解離結締組織。

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五、木瓜蛋白酶

木瓜蛋白酶（Papain）用于細胞培養，在準備細胞培養液的第一步中被用于分離細胞。用酶處理小組織塊10分鐘后，就可以將連接細胞的細胞外基質打斷；然后再用蛋白酶抑制劑來停止反應，防止木瓜蛋白酶進一步裂解細胞本身。相較于胰蛋白酶、彈性蛋白酶，木瓜蛋白酶能講解大多數蛋白底物，常用作解離皮層神經元、視網膜、平滑肌等組織。

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六、中性蛋白酶

中性蛋白酶（Dispase）也稱分散酶，來源于枯草桿菌，無支原體或其他動物病毒污染。具有比較溫和的蛋白水解酶活性，對細胞損傷小且可維持細胞膜完整性，因此非常適合用于分離原代和繼代細胞培養。中性蛋白酶還可用于消除懸浮細胞培養過程中發生的細胞聚集。常與膠原酶或其他蛋白酶結合使用。

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七、彈性蛋白酶

彈性蛋白酶（Elastase），是豬胰腺來源的一種絲氨酸蛋白酶，催化蛋白和多肽水解（尤其是僅次于中性氨基酸殘基的肽鍵）。在所有蛋白酶中彈性蛋白酶非常特別的，因其能水解天然彈力素。在血液和細菌內都有發現彈性蛋白酶。研究發現，彈性蛋白酶很適合用來消化肺臟以分離肺泡II型細胞。

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