在細(xì)胞培養(yǎng)領(lǐng)域,胰酶類產(chǎn)品常用于細(xì)胞解離,但 TrypLE Express 酶與傳統(tǒng)胰酶及其他同類產(chǎn)品相比,在多個(gè)關(guān)鍵方面存在顯著差異。
TrypLE Express 酶屬于非動(dòng)物源性重組酶,它通過(guò)受控的發(fā)酵工藝制備,整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程不涉及任何動(dòng)物來(lái)源成分。這一特性使其從源頭上杜絕了潛在致病污染物引入的風(fēng)險(xiǎn),比如動(dòng)物源可能攜帶的病毒(如豬細(xì)小病毒、偽狂犬病毒等,常見(jiàn)于從豬胰腺提取的胰酶中)、朊蛋白等,為細(xì)胞培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)提供了的生物安全性,特別適合對(duì)實(shí)驗(yàn)環(huán)境純凈度和細(xì)胞安全性要求嚴(yán)苛的研究,如干細(xì)胞研究、基因治療相關(guān)細(xì)胞制備等。
傳統(tǒng)胰酶大多從動(dòng)物(如豬、牛)的胰腺組織中提取。這種來(lái)源方式使得胰酶產(chǎn)品不可避免地存在動(dòng)物源污染風(fēng)險(xiǎn),即使經(jīng)過(guò)多道純化工藝,仍難以清除潛在的有害病原體,可能對(duì)細(xì)胞培養(yǎng)造成干擾,影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性和可重復(fù)性,限制了其在一些科研及臨床前研究中的應(yīng)用。
該酶特異性地裂解賴氨酸和精氨酸 C - 末端的肽鍵,作用位點(diǎn)相對(duì)單一且明確。這種特性使其在細(xì)胞解離過(guò)程中表現(xiàn)出溫和的細(xì)胞作用特性。因?yàn)閮H針對(duì)特定肽鍵作用,減少了對(duì)細(xì)胞表面其他蛋白及細(xì)胞內(nèi)部結(jié)構(gòu)的非特異性損傷。相關(guān)實(shí)驗(yàn)表明,在處理 Jurkat 細(xì)胞時(shí),使用 0.05% 胰蛋白酶處理 20 分鐘后,細(xì)胞表面 CD2 水平明顯降低,而用 TrypLE Express 試劑處理相同時(shí)間的細(xì)胞,無(wú)明顯 CD2 損失 ,充分證明其在保留細(xì)胞表面表位表達(dá)方面的優(yōu)勢(shì)。對(duì)于依賴細(xì)胞表面標(biāo)志物進(jìn)行分析、分選、鑒定的實(shí)驗(yàn)(如流式細(xì)胞術(shù)分析、免疫磁珠分選細(xì)胞等),TrypLE Express 酶能夠更好地維持細(xì)胞的生物學(xué)特性,保障實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可靠性。
以常見(jiàn)的胰蛋白酶為例,它是一種混合酶,除了具備水解賴氨酸和精氨酸 C - 末端肽鍵的活性外,還含有其他蛋白酶活性成分,作用機(jī)制相對(duì)復(fù)雜。在細(xì)胞解離時(shí),多種酶活性同時(shí)作用,雖然能夠較快地解離細(xì)胞,但容易對(duì)細(xì)胞造成過(guò)度損傷,導(dǎo)致細(xì)胞表面蛋白被廣泛切割,影響細(xì)胞的后續(xù)生長(zhǎng)、分化及功能。例如在神經(jīng)干細(xì)胞的解離實(shí)驗(yàn)中,傳統(tǒng)胰蛋白酶處理后的神經(jīng)干細(xì)胞,在后續(xù)培養(yǎng)過(guò)程中細(xì)胞凋亡率明顯升高,且分化為神經(jīng)元和神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞的能力受到抑制;而 TrypLE Express 酶解離的神經(jīng)干細(xì)胞不僅保持了較高的細(xì)胞活性,在誘導(dǎo)分化后,還能夠正常分化為多種神經(jīng)細(xì)胞類型,為神經(jīng)干細(xì)胞的研究及應(yīng)用提供了更好的細(xì)胞基礎(chǔ) 。
在實(shí)驗(yàn)操作上,TrypLE Express 酶極大地簡(jiǎn)化了流程。由于其作用位點(diǎn)與傳統(tǒng)胰蛋白酶相似,可直接在現(xiàn)有胰蛋白酶使用方案中進(jìn)行替換,科研人員無(wú)需對(duì)實(shí)驗(yàn)條件進(jìn)行復(fù)雜的優(yōu)化。而且,該酶僅通過(guò)稀釋即可實(shí)現(xiàn)滅活,無(wú)需像胰蛋白酶那樣添加血清或胰蛋白酶抑制劑來(lái)終止反應(yīng)。這種特性尤其適用于無(wú)血清培養(yǎng)體系,避免了血清成分對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾,同時(shí)也降低了實(shí)驗(yàn)成本和操作復(fù)雜性,讓實(shí)驗(yàn)操作更加高效、便捷。
傳統(tǒng)胰酶在使用后,通常需要添加血清(血清中的抗蛋白酶成分可抑制胰酶活性)或胰蛋白酶抑制劑來(lái)終止反應(yīng),操作步驟繁瑣。血清的加入不僅增加了實(shí)驗(yàn)成本,還可能引入外源性物質(zhì),干擾細(xì)胞培養(yǎng)環(huán)境,影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。并且,不同批次血清質(zhì)量存在差異,可能導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)重復(fù)性不佳。此外,添加抑制劑也需要精確控制劑量,否則可能影響細(xì)胞狀態(tài),進(jìn)一步增加了實(shí)驗(yàn)操作的難度和不確定性 。
TrypLE Express 酶在儲(chǔ)存方面具備顯著優(yōu)勢(shì)。它在室溫(15 °C - 30 °C)下可穩(wěn)定保存 24 個(gè)月,也可選擇 2 °C - 8 °C 冷藏或 - 5 °C - 20 °C 冷凍保存,運(yùn)輸過(guò)程中同樣可在室溫條件下進(jìn)行。這種寬泛且穩(wěn)定的儲(chǔ)存條件,不僅釋放了實(shí)驗(yàn)室有限的低溫儲(chǔ)存空間,也為實(shí)驗(yàn)操作帶來(lái)極大便利??蒲腥藛T無(wú)需時(shí)刻擔(dān)憂試劑因儲(chǔ)存溫度問(wèn)題而失活,在需要使用時(shí)隨時(shí)可得,有效提升科研效率。
傳統(tǒng)胰酶產(chǎn)品對(duì)儲(chǔ)存條件要求較為苛刻,一般需要低溫冷凍保存(-20 °C 甚至更低溫度)以維持其活性。頻繁的凍融循環(huán)會(huì)導(dǎo)致酶活性降低,影響實(shí)驗(yàn)效果。而且,在運(yùn)輸過(guò)程中也需要嚴(yán)格保持低溫狀態(tài),否則容易造成酶失活,給試劑的采購(gòu)、儲(chǔ)存和使用帶來(lái)諸多不便,增加了實(shí)驗(yàn)室管理成本和實(shí)驗(yàn)失敗風(fēng)險(xiǎn) 。