细胞计数

许多关于细胞利用的一些生物学应用，如微生物学、细胞培养、血液检查等要求我们在实验中确定细胞的浓度。细胞计数非常简单，需要有一个计数板，称为血细胞计数板，或血细胞计数器。19世纪法国解剖学家Louis-Charles Malassez发明了这种血细胞计数板。血细胞计数板是由一片较厚的特制玻片构成，中间有一个垂直线网格。网格的尺寸是给定的，因此每条线覆盖的区域是已知的，这样就可以对一定体积内的溶液中的细胞数量进行计数，为后期的血细胞检测奠定基础。最为常见的血细胞计数板类型的中部有一个“H”形结构，上面有两个像镜子一样抛光的网格表面，并可在上面加上外罩。加载血细胞计数板开始进行计数之前，用擦镜纸拭去灰尘颗粒，确保血细胞计数板及其盖玻片处于洁净状态。安装在血细胞计数板上的盖玻片是特制的，明显厚于传统的显微镜盖玻片，这是因为它必须能够克服液滴的表面张力。确保在加载细胞悬液之前，先将盖玻片放置在计数表面，然后将吸液头和样本放进其中的一个V型孔中，并小心地挤出样本。利用毛细管作用充填盖玻片下部的区域。必须放入足够的液体以便覆盖整个镜片的表面，通常需要大约10ul，但不要溢出表面。您可以在一台血细胞计数板中加载两个样本，每个样本进入两个网格。将加载完的血细胞计数板放置在显微镜台上，然后将计数格在低倍镜焦距中显示。将样本静置几分钟，不要移动盖玻片，以免产生气泡导致计数困难。在血细胞计数板上进行血细胞计数一个血细胞计数板的整个网格包括9个方格，每个方格的面积为1mm2。血细胞计数板的中心区域有25个较大的方格，每个大的方格中又包含16个小方格。当进行计数时，仅对那些位于大方格两侧的各行中的细胞进行计数，以避免重复计数。悬液必须稀释到足够的程度，这样，细胞或其它颗粒才能均匀分布，不会再网格中相互重叠。为了判断细胞的活性，通常采用一种特殊的染色剂（如用台盼蓝稀释样本）。这种染色方法，又称为染色

液氮槽vaporphase长期储存。-20℃不可超过1小时，以防止胞内冰晶过大，造成细胞大量死亡，亦可跳过此步骤直接放入-80℃冰箱中，惟存活率稍微降低一些。（2）程序降温：利用已设定程序的等速降温机以-1～-3℃/分钟之速度由室温降至（-80℃以下）-120℃，再放在液氮槽vaporphase长期储存。适用于悬浮型细胞与hybridoma之保存。3、步骤：（1）冷冻前24-48小时更换半量或全量培养基，使细胞处于指数生长期。（2）配制冷冻保存溶液(使用前配制)：另取一离心管，加入培养基、血清，逐滴加入二甲基亚砜（DMSO）至20%浓度，即制成双倍的冻存液，置于室温下待用。（3）离心收集培养之细胞，用加血清的培养基重悬起细胞，取少量细胞悬浮液(约0.1ml)计数细胞浓度及冻前存活率。（4）取与细胞悬液等量的冻存液，缓慢逐滴加入细胞悬液，并晃动试管，制成细胞冻存悬液（DMSO最后浓度为5～10％），使细胞浓度为1～5×106cells/ml，混合均匀，分装于已标示完全之冷冻保存管中，1～2ml/vial，并取少量细胞悬浮液作污染检测。严密封口后，注明细胞名称、代数、日期。然后进行冻存。4、注意事项：（1）欲冷冻保存之细胞应在生长良好(logphase)且存活率高之状态，约为80～90％致密度。冷冻前检测细胞是否仍保有其特有性质，例如hybridoma应在冷冻保存前一至二日测试是否有抗体之产生。（2）细胞在液氮中可长期冻存无限时间，而不会影响细胞活力；在-70度可保存数月。（3）注意冷冻保护剂之品质。DMSO应为试剂级等级，无菌且无色(以0.22micron　FGLP　Telflon过滤或是直接购买无菌产品，如Sigma D-2650)，以5～10ml小体积分装，4℃避光保存，勿作多次解冻。Glycerol亦应为试剂级等级，以高压蒸汽灭菌后避光保存。在开启后一年内使用，因长期储存后对细胞会有毒性。本方法中先制备双倍冻存液，可避免DMSO直接加入时释放的热量对细胞的损伤。缓慢逐滴加入细胞悬液是使细胞逐步适应高渗，可降低细胞受损。DMSO可能引起部分白血病细胞株的分化，可换用10%甘油冻存。（4）冷冻保存之细胞浓度：①normal human fibroblast:1～3×106cells/ml②hybridoma:1～3×106cells/ml，细胞浓度不要太高，某些hybridoma会因冷冻浓度太高而在解冻24小时后死去。③adherent tumor lines:5～7×106，依细胞种类而异。Adenocarcinoma解冻后须较高之浓度，而HeLa只需1～3×106cells/ml④other suspensions:5～10×106cells/ml，human lymphocyte须至少5×106cells/ml。（5）冷冻保护剂浓度为5或10％DMSO，若是不确定细胞之冷冻条件，在做冷冻保存之同时，亦应作一个backup culture，以防止冷冻失败。（6）冻存可用10%～90%的血清，一般高浓度血清有助于维护细胞活力，此处介绍20%终浓度有利于细胞悬浮而少沉积（4度时），复苏存活率在80%～90%以上，对原代培养细胞，以90%血清冻存更为有效。二、冷冻细胞活化1、冷冻细胞之活化原则为快速解冻，以避免冰晶重新结晶而对细胞造成伤害，导致细胞之死亡。2、细胞活化后，约需数日，或继代一至二代，其细胞生长或特性表现才会恢复正常(例如产生单株抗体或是其它蛋白质)。3、材料37℃恒温水槽、新鲜培养基、无菌吸管/离心管/培养瓶、液氮或干冰容器4、步骤：（1）操作人员应戴防护面罩及手套，防止冷冻管可能爆裂之伤害。（2）自液氮或干冰容器中取出冷冻管，检查盖子是否旋紧，由于热胀冷缩过程，此时盖子易松掉。（3）将新鲜培养基置于37℃水槽中回温，回温后喷以70%酒精并擦拭之，移入无菌操作台内。（4）取出冷冻管，立即放入37℃水槽中快速解冻，轻摇冷冻管使其在1分钟内全部融化，以70%酒精擦拭保存管外部，移入无菌操作台内。（5）取出解冻之细胞悬浮液，缓缓加入有培养基之培养容器内(稀释比例为1:10～1:15)，混合均匀，放入CO2培养箱培养。取0.1ml解冻细胞悬浮液作存活测试。（6）解冻后是否立即去除冷冻保护剂(例如DMSO或glycerol)，依细胞种类而异，一般而言，大都不需要立即去除冷冻保护剂。惟若要立即去除，则将解冻之细胞悬浮液加入含有5-10ml培养基之离心管内，离心1000rpm，5分钟，移去上清液，加入新鲜培养基，混合均匀，放入CO2培养箱培养。（7）若不需立即去除冷冻保存剂，则在解冻培养后隔日更换培养基。三、细胞计数与存活测试1、原理：（1）计算细胞数目可用血球计数盘或是Coultercounter粒子计数器自动计数。（2）血球计数盘一般有二个chambers，每个chamber中细刻9个1mm2大正方形，其中4个角落之正方形再细刻16个小格，深度均为0.1mm。当chamber上方盖上盖玻片后，每个大正方形之体积为1mm2×0.1mm=1.0x10-4ml。使用时，计数每个大正方形内之细胞数目，乘以稀释倍数，再乘以104，即为每ml中之细胞数目。（3）存活测试之步骤为dyeexclusion，利用染料会渗入死细胞中而呈色，而活细胞因细胞膜完整，染料无法渗入而不会呈色。一般使用蓝色之trypan blue染料，如果细胞不易吸收trypan blue，则用红色之Erythrosin bluish。计算细胞活率：活细胞数/（活细胞数+死细胞数）×100%。计数应在台盼兰染色后数分钟内完成，随时间延长，部分活细胞也开始摄取染料；因为台盼兰对蛋白质有很强的亲和力，用不含血清的稀释液，可以使染色计数更为准确。2、材料：0.4%w/v trypan blue(GibcoBRL15250-061)；Erythosin bluish stain；取0.1gram Erythrosin bluish(SigmaE-9259)及0.05gram preservative methyl paraben(SigmaH-3647)溶于100mlCa++/Mg++freesaline；血球计数盘及盖玻片(Hemocytometerandcoverslip)；计数器(counter)；低倍倒立显微镜；粒子计数器(Coultercounter,CoulterElectronics)。白细胞稀释液（4%乙酸溶液）。3、步骤：（1）取50μl细胞悬浮液与50μl trypan blue(orErythrosinbluish)等体积混合均匀于1.5ml小离心管中。（2）取少许混合液(约15μl)自血球计数盘chamber上方凹槽加入，盖上盖玻片，于100倍倒立显微镜下观察，活细胞不染色，死细胞则为蓝色(或红色-Erythrosin bluish)。（3）计数四个大方格之细胞总数，再除4，乘以稀释倍数(至少乘以2，因与trypanblue等体积混合)，最后乘以104，即为每ml中细胞悬浮液之细胞数。若细胞位于线上，只计上线与右线之细胞(或计下线与左线之细胞)。注：4大格细胞总数×稀释倍数×104/4=细胞数/ml；每一大格的体积=0.1cm×0.1cm×0.01cm=10-4ml计数板计数时，最适浓度为5～10×105细胞/ml，此范围外计数误差偏大。高浓度细胞悬液，可取出部分作稀释或连续稀释后计数。5、范例：T75 monolayer culture制成10ml细胞悬浮液，取0.1ml溶液与0.1ml trypan blue混合均匀于试管中，取少许混合液加入血球计数盘，计数四大方格内之细胞数目。活细胞数/方格：55，62，49，59；死细胞数/方格：5，3，4，6；细胞总数=243平均细胞数/方格=60.75；稀释倍数=2；细胞数/ml：60.75×104×2（稀释倍数）=1.22×106；细胞数/flask（10ml）：1.22×106×10ml=12.2×106存活率：225/243﹦92.6%

谈到血常规检查，大家马上会想到WBC、RBC计数，虽然现在各种全自动和半自动的三分类、五分类血球分析仪已经普及，但在广大基层单位，条件尚不许可，仍然是一台显微镜加一块计数板，“目视计数法”还有顽强的生命力，及很强的实用价值，即使在仪器铺天盖地，大口吞噬“人工检验市场”的今天，我们依旧需要手工法进行样本复检、机器校正等工作。目视计数法在我们的印象中无非是数数方格，传统的计数法是按操作规程之规定，先找到相应的方格，但老方法中几十年来都一成不变的计数区域用到实际工作中并不让人感觉舒适和便利，当出现细胞数过多，堆得密密麻麻时，更容易视觉疲劳和出错；且动辄采血20μl，有些病人不易采足量（在同时进行多项检验时，更易出现采不到量而必须多次穿刺，增加了病人的痛苦）。因此，改进一下计数区域和采血量，寻找一种人性化的方法就很有其必要性了。对于这个问题，我研究了一套解决方案，并在工作中使用了近十年，一直感觉良好。下面，我就把该方案贴出来，和大家做一交流。一、RBC、PLT计数改进法：1. RBC：取血10μl加入红细胞稀释液3.0ml内混匀充池（即稀释300倍）2. PTL：取血10μl加入血小板计数液0.29ml内混匀充池（即稀释30倍）下面是计数池中间的那部分结构图，以红笔勾出的阴影部分为本法计数区域（两个细长长条区域）http://bbs.labsky.com/uploads/2010-5/2010-05-12_224036.jpg【计算】RBC数 / L = 计数区红细胞总数 / 100 ×10^12 / LPLT数 / L = 计数区血小板总数 ×10^9 / L二、WBC计数改进法：方法1：此法又可称为“盘龙法”，它覆盖面广，可较好的中和细胞不易分布均匀的固有误差，适用于精确计数。【操作】（同原法） 取血20μl加入白细胞计数液0.38ml内混匀充池（稀释20倍） 计数区域见下图所标示（蓝色箭头示意为计数起止方向）http://bbs.labsky.com/uploads/2010-5/2010-05-12_224121.jpg【计算】（亦同原法） WBC数 / L= 计数区白细胞总数 / 20 ×10^9 / L方法2：此法较上法简便而易于操作，采血量少，更不易疲劳和利于连续计数多量标本，且可灵活应对白细胞过低和过高的特殊情况，但准确性和精密度比上法稍差，适用于日常工作。【操作】取血10μl加入白细胞计数液0.29ml内混匀充池（即稀释30倍）（1）当白细胞数在合理区间时的计数区域（即用红线勾出的四个长条形区域）：http://bbs.labsky.com/uploads/2010-5/2010-05-12_224324.jpg【计算】WBC数 / L = 计数区白细胞总数 / 10 ×10^9 / L（2）当白细胞数低于4.0 ×10^9 / L时，不必加量采血重做，计数区域：http://bbs.labsky.com/uploads/2010-5/2010-05-12_224506.jpg【计算】WBC数 / L = 计数区白细胞总数 / 20 ×10^9 / L（3）当白细胞数高于80 ×10^9 / L时，亦不必进行二次稀释，计数区域与新法计数RBC或PLT的计数区域相同，请见上面的第一幅贴图【计算】WBC数 / L = 计数区白细胞总数 ×10^9 / L我的这套方法好用与否，大家一试便知。最终的计算公式是怎么推导来的，这里我就不做详细论述，大家可以自己试着推导一下，如果对我的文章有疑异的，可以随时和我联系，欢迎大家批评和指正。我的QQ：59889501 作者：景德镇第二医院检验科 黄知进