染色体产量优化策略：有丝分裂收获与废弃回收方法的比较分析及其在细胞遗传学中的应用价值

这篇研究通过比较有丝分裂震荡脱落(MS)和胰蛋白酶消化(non-MS)两种方法，系统评估了从常规收集部分和废弃培养基中回收染色体的效率。研究发现使用MS联合诺考达唑(nocodazole)处理可获得最高产量（PA染色体约500万条/ml，MAA染色体10-15个铺展/视野），且从废弃培养基中回收的染色体仍保持良好形态。该研究为需要高染色体产量的细胞遗传学分析（如FISH、流式核型分析）提供了优化方案，特别适用于干细胞/iPSC等珍贵样本研究。

　　

背景

染色体制备技术在遗传学、医学和分子生物学等领域具有重要应用价值。传统制备方法常导致染色体产量降低，特别是涉及组织培养、有丝分裂阻滞、固定/保存和载玻片制备等多个步骤。目前主要采用两种染色体制备方法：甲醇乙酸(MAA)固定染色体用于常规核型分析和荧光原位杂交(FISH)，以及"溶液状态"多胺(PA)染色体用于流式细胞术生成全染色体探针。

材料与方法

研究使用HeLa细胞作为模型贴壁细胞，通过双重胸苷阻断法实现细胞同步化。比较了两种有丝分裂抑制剂（秋水仙胺colcemid和诺考达唑nocodazole）和两种细胞收获方法（有丝分裂震荡脱落MS和胰蛋白酶消化non-MS）的效果。染色体分别采用PA缓冲液和MAA溶液提取，并通过血细胞计数器和荧光显微镜评估产量和形态。

结果与讨论

研究发现：

1. MS方法显著提高了染色体产量，诺考达唑处理的MS上清(MSS)获得最高PA染色体产量（538万±0.18万条/ml），秋水仙胺处理为469万±0.44万条/ml。

2. MAA制备中，诺考达唑处理的MS上清每视野可见16.6±3个染色体铺展，明显优于秋水仙胺组的10.8±2.6个。

3. 从常规废弃部分成功回收染色体：秋水仙胺处理的MS胰酶消化部分(MST)获得163万±0.25万PA染色体/ml；诺考达唑处理的non-MS上清(non-MSS)获得169万±0.34万PA染色体/ml。

4. 所有回收的染色体均保持典型形态学特征，包括明显的着丝粒缢痕、独立染色单体和可区分的p/q臂。

染色体质量评估显示，PA染色体在溶液中分散良好，而MAA染色体呈现清晰的铺展状态。值得注意的是，诺考达唑处理可获得更多有丝分裂阻滞细胞，这与先前在HUES-2细胞和H9 hESC中的研究结果一致。

结论与展望

研究表明，结合MS方法和废弃培养基回收可最大化染色体产量。这一优化方案特别适用于起始材料有限的珍贵细胞系研究，如iPSC和原代培养。未来研究可进一步优化废弃培养基回收技术，通过调整药物处理条件和培养基组成来提高产量和质量。该方法有望推动遗传学、癌症研究和再生医学领域的染色体分析技术进步。

研究亮点包括：

• 首次系统评估了从标准制备过程的废弃部分回收染色体的可行性

• 确立了诺考达唑联合MS方法的最佳产量方案

• 所有回收染色体均保持适用于细胞遗传学分析的形态学质量

• 为珍贵样本研究提供了产量最大化解决方案