膠原酶的化學(xué)名為膠原蛋白水解酶(Collagenase)，可以在生理PH和溫度條件下特異性地水解天然膠原蛋白的三維螺旋結(jié)構(gòu)，而不損傷其它蛋白質(zhì)和組織。膠原酶的化學(xué)本質(zhì)是一種蛋白質(zhì)，因此，它對(duì)溫度、PH和導(dǎo)致蛋白質(zhì)變性的各種因素均非常敏感，極易受到外界條件的影響而改變其本身的構(gòu)象和性質(zhì)。
膠原酶是從溶組織梭狀細(xì)胞芽孢桿菌提取制備的，主要水解結(jié)締組織中膠原蛋白成分。當(dāng)擬消化的組織較硬，內(nèi)含較多結(jié)締組織或膠原成分時(shí)，用胰蛋白酶解離細(xì)胞的效果較差，這時(shí)可采用膠原酶解離細(xì)胞法。膠原酶僅對(duì)細(xì)胞間質(zhì)有消化作用而對(duì)上皮細(xì)胞影響不大。因此適于消化分離纖維性組織、上皮及癌組織，可使上皮細(xì)胞與膠原成分分離而不受損害。常用劑量為終濃度200U/ml（約為1mg/mL）或0.03%~0.3%。
膠原酶分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ型以及肝細(xì)胞膠原酶，要根據(jù)所要分離消化的組織類(lèi)型選擇膠原酶類(lèi)型。具體可見(jiàn)下面表格：
幾種類(lèi)型的膠原酶的區(qū)別及相關(guān)應(yīng)用
| 名稱(chēng) | 貨號(hào) | 膠原酶活性 | 用途 |
| 膠原酶Ⅰ | abs47048000 | 有著初始平衡的膠原酶、酪蛋白酶、梭菌蛋白酶和胰蛋白酶的活性。 | 用于上皮、肺，脂肪和腎上腺組織細(xì)胞的分離 |
| 膠原酶Ⅱ | abs47048001 | 含有更高的梭菌蛋白酶活性。 | 用于肝臟，骨，甲狀腺，心臟和唾液腺組織細(xì)胞的分離 |
| 膠原酶Ⅲ | abs47048002 | 次級(jí)蛋白酶的含量低但是含有胰蛋白酶活性。 | 用于消化組織中連接部分使其成為單個(gè)細(xì)胞，用于哺乳動(dòng)物組織細(xì)胞解離 |
| 膠原酶Ⅳ | abs47048003 | 含有低水平的胰蛋白酶活性以限制膜蛋白和受體的損傷，但是含有正常水平的上述膠原酶的活性成分。 | 用于胰島初次分離制備 |
| 膠原酶Ⅴ | abs47048004 | 部分純化，含有較高的膠原酶和酪蛋白酶活性。 | 用于胰腺小島組織的分離，將結(jié)締組織分離成單個(gè)細(xì)胞 |
幾種類(lèi)型的膠原酶的活性
| 名稱(chēng) | 貨號(hào) | 膠原酶 u/mg dw | 酪蛋白酶 u/mg dw | 梭菌蛋白酶 u/mg dw | 胰蛋白酶 u/mg dw |
| 膠原酶Ⅰ | abs47048000 | ≥125 | ≥200 | ≤4.0 | ≤0.5 |
| 膠原酶Ⅱ | abs47048001 | ≥125 | ≥200 | ≥3.5 | ≥0.1 |
| 膠原酶Ⅲ | abs47048002 | ≥100 | ≥50 | ≤3.0 | ≤0.3 |
| 膠原酶Ⅳ | abs47048003 | ≥160 | ≥100 | ≤3.0 | ≤0.1 |
| 膠原酶Ⅴ | abs47048004 | ≥450 | ≥450 | ≤3.0 | ≤0.3 |
影響膠原酶消化組織的因素及解決方案
| 問(wèn)題 | 原因 | 解決方案 |
| 消化作用不佳 | 酶活性不強(qiáng) | 在低溫干燥條件下儲(chǔ)存膠原酶。 |
| 鈣離子不足 | 膠原酶溶液分裝后凍存。 | |
| 膠原酶溶液中鈣離子濃度為5 mM。 | ||
| 酶量不足 | 使用更多的膠原酶。可嘗試蛋白酶活性更高的酶混合物。 | |
| 解離的細(xì)胞被困住 | 破裂細(xì)胞的DNA解離 | 減少攪動(dòng) |
| 加入DNA酶** | ||
| 非蛋白膠不足 | ||
| 在消化之前充分沖洗組織*** | ||
| 使用無(wú)鎂離子的消化液 | ||
| 加入透明質(zhì)酸酶 | ||
| 細(xì)胞死亡 | 蛋白酶過(guò)量 | 減少蛋白酶接觸時(shí)間* |
| 加入白蛋白或滅活血清 | ||
| pH 改變 | 用緩沖液（例如HEPES）代替HCO-3. | |
| 經(jīng)常檢查并重新調(diào)節(jié)pH | ||
| 氧氣太少 | 給消化液通氣（空氣或氧氣） | |
| 用更多的酶加速消化 | ||
| 細(xì)胞產(chǎn)量低 | 酶平衡 | 使用更多的膠原酶* |
| 在膠原酶中加入彈性蛋白酶** | ||
| 貼壁因子 | 首先灌洗組織以除去鈣離子++*** | |
| 許多細(xì)胞受損 | 過(guò)多的蛋白酶 | 減少蛋白酶用量* |
| 加入白蛋白或滅活血清 | ||
| 物理性損傷 | 非常溫和地處理組織和細(xì)胞 |
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