趙淑媛,曾娟梅,扈會平
1.珠海市麗珠單抗生物技術(shù)有限公司質(zhì)量部,廣東珠海 519000;2.麗珠集團麗珠制藥廠QC部,廣東珠海 519000;3.麗珠集團麗珠制藥廠技術(shù)部,廣東珠海 519000
鼠神經(jīng)生長因子生物學(xué)活性測定方法的研究
趙淑媛1,曾娟梅2,扈會平3
1.珠海市麗珠單抗生物技術(shù)有限公司質(zhì)量部,廣東珠海 519000;2.麗珠集團麗珠制藥廠QC部,廣東珠海 519000;3.麗珠集團麗珠制藥廠技術(shù)部,廣東珠海 519000
目的 建立一個簡單、穩(wěn)定、重復(fù)性好的雞胚背根神經(jīng)節(jié)培養(yǎng)法測定mNGF活性的實驗方法。方法 通過對雞胚運輸溫度控制、神經(jīng)節(jié)分離和接種時間限制、培養(yǎng)結(jié)果觀察時間摸索、活性測定的濃度范圍、重復(fù)性等試驗,建立了鼠神經(jīng)生長因子生物學(xué)活性的測定方法。 結(jié)果 該方法具有操作簡便,靈敏度高、重復(fù)性好、測試結(jié)果準確的特點。結(jié)論 采用雞胚背根神經(jīng)節(jié)培養(yǎng)法可有效測定鼠神經(jīng)生長因子的生物學(xué)活性。
鼠神經(jīng)生長因子;mNGF;雞胚背根神經(jīng)節(jié);生物學(xué)活性測定
神經(jīng)生長因子(nerve gowth factor,NGF)是神經(jīng)系統(tǒng)最重要的生物活性分子之一,能夠促進神經(jīng)元的分化,維持神經(jīng)元的存活[1]。鼠神經(jīng)生長因子mNGF是一種從小鼠頜下腺分離出來的非共價鍵連接的多聚體蛋白。其生物學(xué)活性表現(xiàn)在能維持神經(jīng)節(jié)細胞存活、誘導(dǎo)外周神經(jīng)節(jié)外周突起生長[2]。鼠神經(jīng)生長因子的生物學(xué)活性測定是其結(jié)構(gòu)和功能研究的基礎(chǔ)。目前,國際上用于NGF活性測定的方法主要有2種,即雞胚背根神經(jīng)節(jié)培養(yǎng)法和PC12細胞(Pheochromocytoma cells,大鼠腎上腺嗜鉻細胞)培養(yǎng)法[3-4]。由于細胞培養(yǎng)法對操作人員的經(jīng)驗、細胞庫管理、細胞培養(yǎng)環(huán)境、檢測儀器等方面要求較高且設(shè)備設(shè)施投入大,故國內(nèi)神經(jīng)生長因子生物學(xué)活性測定的方法還是主要以雞胚背根神經(jīng)節(jié)培養(yǎng)法為主。但是雞胚背根神經(jīng)節(jié)培養(yǎng)法也存在干擾因素多,實驗結(jié)果重復(fù)性較差的現(xiàn)象,故該文通過對雞胚運輸溫度控制、神經(jīng)節(jié)分離和接種時間限制、培養(yǎng)結(jié)果觀察時間摸索、活性測定的濃度范圍、重復(fù)性等試驗,建立了一個簡單、穩(wěn)定、重復(fù)性好的鼠神經(jīng)生長因子生物學(xué)活性的測定方法,有效地為鼠神經(jīng)生長因子的生產(chǎn)過程監(jiān)控和產(chǎn)品質(zhì)量判定提供依據(jù)。
1.1 儀器
CO2培養(yǎng)箱,解剖顯微鏡,超凈工作臺、,倒置顯微鏡等。
1.2 試劑
雞胚:購于珠海東坑雞場的石歧雞種蛋;鼠神經(jīng)生長因子樣品:麗珠集團麗珠制藥廠自制;鼠神經(jīng)生長因子標準品:來自中國藥品生物制品檢定所,1 000 Au/支;DMEM:購于INVITROGEN公司;鼠尾膠:麗珠集團麗珠制藥廠自制。
2.1 鼠尾膠原的涂布
取自制鼠尾膠原均勻涂布于培養(yǎng)瓶中。將殘留液吸盡后,于37℃生化培養(yǎng)箱中干燥。在接種神經(jīng)節(jié)前,培養(yǎng)瓶先用DMEM培養(yǎng)基浸洗,接種前將DMEM培養(yǎng)基倒盡。
2.2 DMEM培養(yǎng)基配制
取DMEM 1包,加葡萄糖0.60 g,L-谷氨酰胺0.02 g,1.5MHEAPS溶液1 mL加純化水溶解,加青霉素1 000 U、鏈霉素10 000U,用碳酸氫鈉調(diào)節(jié)pH=7.0后定容至1 000 mL,無菌過濾使用。
2.3 雞胚背根神經(jīng)節(jié)的分離和接種
取孵育7~9 d雞蛋,于超凈臺中,取出雞胚置于無菌培養(yǎng)皿中。于解剖顯微鏡下,從脊柱兩側(cè)分離出背根神經(jīng)節(jié),接種置培養(yǎng)瓶中。每瓶至少3個,于CO2培養(yǎng)箱中,37℃、5%CO2條件下溫育至少1 h。
2.4 實驗與培養(yǎng)
樣品組(共6個培養(yǎng)瓶)每瓶分別加入含逐級3倍稀釋的不同終濃度鼠神經(jīng)生長因子的DMEM培養(yǎng)基各3 mL;標準品組(共5個培養(yǎng)瓶)每瓶分別加入含逐級3倍稀釋的不同終濃度鼠神經(jīng)生長因子標準品的DMEM培養(yǎng)基各3 mL;陰性對照組加入DMEM培養(yǎng)基3 mL。將培養(yǎng)瓶放入CO2培養(yǎng)箱中,37℃、5%CO2條件下培養(yǎng)24 h。
2.5 結(jié)果觀察
在倒置顯微鏡下觀察,用電子目鏡拍攝。依神經(jīng)節(jié)突起生長不同程度分為5個等級。神經(jīng)節(jié)突起生長4個象限、呈樹杈狀為“++++”;神經(jīng)節(jié)突起生長3個象限、呈樹杈狀為 “+++”;神經(jīng)節(jié)突起生長 2個象限者為“++”;神經(jīng)節(jié)突起只有幾根生長者為“+”;無突起生長者為“-”。
2.6 結(jié)果判定及校正
2.6.1 結(jié)果判定 以神經(jīng)節(jié)突起生長為“++++”時的樣品稀釋倍數(shù)計算效價(AU/mL)。
3.1 雞胚運輸溫度條件實驗
由于溫度變化對雞胚的生長發(fā)育有較大的影響,在氣溫較低的冬季,將種蛋分別用普通紙皮運輸箱和采用保溫泡沫箱內(nèi)加電暖寶裝置控制箱內(nèi)溫度在37℃左右的包裝方式進行種蛋運輸。取不同包裝箱內(nèi)的雞胚摘取神經(jīng)節(jié)接種后加入1 AU/mL的mNGF溶液或DMEM培養(yǎng)基后,放入CO2培養(yǎng)箱培養(yǎng)24 h后進行觀察神經(jīng)節(jié)的生長情況。結(jié)果見表1。
表1 雞胚運輸溫度條件實驗結(jié)果
實驗數(shù)據(jù)顯示,雞胚運輸過程中采取保溫泡沫箱內(nèi)加電暖寶裝置控制運輸箱內(nèi)溫度在37℃左右,可以保證運輸過程中雞胚不被凍傷,接種后神經(jīng)節(jié)不會脫落或因受傷神經(jīng)節(jié)生長狀態(tài)不好,造成實驗結(jié)果差異較大。
3.2 神經(jīng)節(jié)分離和接種時間控制實驗
由于神經(jīng)節(jié)需要在一定的溫度、濕度下才能正常生長、發(fā)育。為保證神經(jīng)節(jié)的生長成活率,進行了分離接種時間(神經(jīng)節(jié)分離、接種到培養(yǎng)瓶放入CO2培養(yǎng)箱中)長短,對神經(jīng)節(jié)的生長成活率的影響實驗。取神經(jīng)節(jié)接種后加入1 AU/mL的mNGF溶液后,放入CO2培養(yǎng)箱培養(yǎng)24 h后觀察神經(jīng)節(jié)的生長的存活率情況。結(jié)果見表2。
表2 神經(jīng)節(jié)分離和接種時間控制實驗結(jié)果
經(jīng)過多次實驗,觀察到由于接種時間太長會造成神經(jīng)節(jié)生長緩慢或因凍傷或失水而死亡,從而造成活性檢測時出現(xiàn)樣品無活性或無梯度等情況。認為保證在30 min內(nèi)完成神經(jīng)節(jié)分離、接種并進行溫育,是本實驗的關(guān)鍵步驟。對于在冬季氣溫較低的條件下進行mNGF活性檢測;雞胚背根神經(jīng)節(jié)分離接種操作不熟練者;或同時進行多批次檢品檢測需接種較多培養(yǎng)瓶時時間控制顯得尤其重要。因此,為保證神經(jīng)節(jié)的成活率應(yīng)將接種后的培養(yǎng)瓶及時放入CO2培養(yǎng)箱中進行溫育。
3.3 培養(yǎng)結(jié)果觀察時間摸索實驗
由于神經(jīng)節(jié)的培養(yǎng)時間不同,其生長狀況不一樣。通過不同培養(yǎng)時間下對實驗結(jié)果的觀察,認為培養(yǎng)24~36 h為觀察結(jié)果的最佳時間。培養(yǎng)時間<24 h,神經(jīng)節(jié)的生長狀況未到達最佳狀況,并且常常會因為培養(yǎng)瓶的反復(fù)移動造成神經(jīng)節(jié)突起貼壁不牢固而出現(xiàn)回卷、包節(jié)的現(xiàn)象,以至于影響結(jié)果判斷。培養(yǎng)時間>48 h,神經(jīng)節(jié)的突起生長會變得更細、更長,出現(xiàn)活性梯度不明顯同時也會因為神經(jīng)節(jié)自身的抽絲生長背景較高而干擾結(jié)果判定。
3.4 mNGF量效學(xué)關(guān)系實驗
采用雞胚背根神經(jīng)節(jié)培養(yǎng)法,摸索不同濃度的mNGF或不同效價單位的mNGF對神經(jīng)節(jié)的生長狀況的影響。結(jié)果見表3和圖1。
圖1 mNGF量效學(xué)關(guān)系實驗神經(jīng)節(jié)生長狀況
表3 mNGF量效學(xué)關(guān)系實驗結(jié)果
利用雞胚背根神經(jīng)節(jié)培養(yǎng)法,在培養(yǎng)24 h后觀察:在mNGF終濃度為0.1 ng/mL或0.03 AU/mL時,僅有少量神經(jīng)節(jié)細胞突起生長為 “+”;在mNGF終濃度為10 ng/mL或1 AU/mL時,有大量神經(jīng)節(jié)突起呈放射生長為“+++”或“++++”,其神經(jīng)節(jié)突起生長狀況呈現(xiàn)出最好的狀態(tài)。在mNGF終濃度>30 ng/mL或1AU/mL時,神經(jīng)節(jié)突起生長受抑制為“+++”或“++”。
3.5 重復(fù)性測定
采用雞胚背根神經(jīng)節(jié)培養(yǎng)法,對3批產(chǎn)品的生物學(xué)活性測定進行了重復(fù)實驗,檢測6次結(jié)果,CV值小于20%。實驗數(shù)據(jù)見表4。
表4 mNGF效價測定重復(fù)性測定實驗結(jié)果
雞胚背根神經(jīng)節(jié)培養(yǎng)法實驗條件要求簡單,易于開展,并且可以觀察到mNGF對神經(jīng)節(jié)突起生長的促進作用。采用雞胚背根神經(jīng)節(jié)培養(yǎng)法mNGF生物學(xué)活性測定時需控制雞胚37℃保溫運輸條件,并在30 min內(nèi)完成神經(jīng)節(jié)分離、接種溫育,培養(yǎng)24 h后進行結(jié)果觀察;且在mNGF的終濃度為0~30 ng/mL時,隨著mNGF的終濃度升高神經(jīng)節(jié)突起生長增多、增長;在mNGF的終濃度高于100 ng/mL或3AU時,神經(jīng)節(jié)突起生長變密、變短、生長受到抑制;而在不加mNGF時,神經(jīng)節(jié)則無突起或僅有少量突起生長。通過控制上述實驗條件,該測定方法的CV值為%,因此,可采用雞胚背根神經(jīng)節(jié)培養(yǎng)法,進行鼠神經(jīng)生長因子生物學(xué)活性的限量或半定量測定。該方法適合生產(chǎn)過程中對mNGF原液和制劑的質(zhì)量控制。
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[報紙]作者.文章題目[N].報紙名,出版年月日(版).
R95
A
1672-5654(2017)02(b)-0052-03
10.16659/j.cnki.1672-5654.2017.05.052
2016-11-15)
趙淑媛(1972.3-),女,湖南衡陽人,本科,制藥工程師,主要從事藥品質(zhì)量控制與質(zhì)量保證工作。