神经球测定是有用的体外技术,用于研究神经干细胞/祖细胞的固有特性,包括在生理和病理环境中的增殖、自我更新和多能性。由于其三维结构,该技术是研究成人神经生成的有力工具。它也可用于培养和获得更高的神经干/祖细胞的产量。
这种神经球测定可以应用于研究脑部疾病,如阿尔茨海默氏症和帕金森氏症或多发性硬化症。神经球也可以从其他大脑区域或系统获得,如脂肪组织或肠道。与菲利帕·里贝罗一起演示这个程序的将是丽塔·苏亚雷斯,我小组中的博士生。
要收获产后一到三只老鼠的大脑,将身体的腹室部分放在头部底部,用小尖剪刀在头部的整个长度的皮肤上做中线切口,以暴露头骨。在头骨底部进行纵向切口,并继续沿着下垂缝合线尽可能浅的角度切割,以避免损害大脑结构。使用弯曲的钳子将头骨剥到两侧,露出大脑,在大脑下面滑动一把小铲子,切开与大脑底部相连的颅神经和血管。
将大脑放入用抗生素补充的冷HSS培养皿中,并在低放大率下将该盘置于解剖显微镜下。将大脑放在其后面上。在用小脑握住大脑时,使用细钳从大脑的腹侧和嗅觉球中去除脑膜。
将大脑旋转到腹边,剥离其余的脑筋。然后使用钳子去除小脑,并使用弯曲的尖钳将大脑转移到一块过滤纸上,在组织切碎器上带有 11 微米的孔隙。对于 SVZ 和 DG 微切除,首先将大脑切成 450 微米的冠状部分。
使用湿的层状将分段的大脑收集到新的培养皿中,在解剖显微镜下充满感冒抗生素补充的HPSS,并使用钳子以前至后的方式分离日冕切片,直到达到侧心室切片。使用细钳切割心室横向壁周围的组织的薄层,不包括石柱和组体乳浆,并立即将钳子的一端放在组体称物下,另一个尖端直接放在与横向心室相邻的组织中,以隔离 SVZ。切开一小排围绕横向心室的组织,将解剖组织收集到含有补充的HSS溶液的样品管中。
当所有切片都用钳子微分,海马形成已经达到时,丢弃第一片带海马的切片,其中DG仍然无法辨认。要去除 DG,请首先将海马体从切片中分离,然后重新聚焦显微镜,以可视化 DG 周围的边框。要收获 DG,请使用钳子在 DG 和 CA1 区域之间进行切割,然后在 DG 和 CA3 区域之间进行垂直切割。然后取出纤维和任何相邻组织,将收获的组织放入单独的抗生素补充HSS溶液管中。
要分离SVZ和DG样品,将 Trypsin-EDTA 0.05%添加到 HBSS 中 5-10% 的最终浓度中,每个管在 37 摄氏度下孵育约 50 分钟。整个使用三头肌或太长的潜伏时间可导致细胞死亡增加,对细胞生长产生负面影响。当组织聚集在一起时,将酶溶液连续四次洗涤,每次洗涤用一毫升新鲜补充的HSSS。
上次洗涤后,将消化的组织重新用一毫升无血清介质中重新填充,每毫升表皮生长因子补充 10 毫微克,每毫升每管基本成纤维细胞生长因子 5 毫微克。然后用P1000移液器用轻轻移液7至10次机械分离组织,直到获得均匀细胞溶液。要确定分离的 DG 或 SVG 细胞的密度,请计算血细胞计上每个悬浮液中的细胞。
为了将细胞扩展到神经球中,在无血清介质中以每毫升密度2倍至第4个细胞稀释单个细胞群,并辅以生长因子,将细胞悬浮液的五毫升种子播种成未涂覆的60毫米直径的培养皿。然后在37摄氏度下孵育SVZ细胞6至8天,DG细胞孵育10至12天,形成原发性神经球。当大多数神经球的直径为 150 到 200 微米时,从培养物中收集细胞悬浮液,通过离心收集神经球。
在收集另一个离心细胞之前,根据制造商的说明,使用小鼠化学分离套件重新暂停神经球托盘。用一毫升无血清介质代替上流剂,并辅以生长因子,并轻轻尝试对颗粒进行约10次的速率。计算分离的神经细胞作为证明,并在无血清介质中以每毫升密度的2倍10至第四细胞重新播种,并辅以生长因子,进入新的60毫升培养皿中。
然后将细胞返回到细胞培养箱,酌情增加6至8天或10至12天,以获得继发性神经球。使用神经球测定获得的SVG和DG神经球由未分化的Sox2阳性、巢内阳性细胞组成。值得注意的是,SVG衍生神经球的尺寸比DG的尺寸更大。
重要的是,在分化条件下,SVG和DG衍生神经干细胞/祖细胞从神经球中迁移出来,形成细胞的伪单层。在这两个神经原产区,可以观察到Sox2双阳性、巢状双阳性、双皮质双负细胞对的存在,这些细胞对对应于指示自我更新的对称分裂。细胞对中,一个Sox2的细胞为阳性,巢状阳性,双皮质为阴性,另一个细胞Sox2为阴性,内斯汀阴性,双皮质蛋白为阳性,表现出不对称的分裂。
和Sox2双负,巢双负,双皮质双正细胞对对应对称分裂指示分化。总体而言,传世在体外第二天改变细胞死亡率。在分化开始时,从SVG和DG神经干/祖细胞的分化中获得的神经元中可以评估中性生成。
正如所观察到的,中性细胞的长度和漫压随分化而增加。与DG相比,在SVG中观察到高比例的增殖细胞。虽然增殖的祖源的百分比,区分成成熟的神经元是相似的两个神经源利基。这两种细胞类型也能够分化成不成熟的神经元、成熟的中子、橄榄细胞前体细胞、成熟的寡头细胞和星状细胞。
获得神经球后,可以执行多种方法,包括免疫细胞化学、钙成像、西印和RT-PCR,以研究神经干细胞/祖细胞的茎和多能性。神经球测定可以应用于遗传和疾病模型,以进一步评估分子和细胞过程涉及神经干细胞/祖细胞的增殖和分化。