神经细胞(神经元)不易培养,只有在适宜情况下,如接种在胶原底层上,或加入神经生长因子和胶质细胞因子时,可出现一定程度的分化,出现突起等现象,但很难使之增殖。而神经胶质细胞是神经组织中比较容易培养的成分。
人、鼠等脑组织即可用于神经胶质细胞培养,不仅能获得生长的胶质细胞,也可形成能传代的二倍体细胞系。一般说来,胶质细胞在培养中生长不稳定,不易自发转化,但对外界因素仍保持很好的敏感性,可用Rous病毒和SV4等诱发转化。
(一)设备
CO2培养箱:恒温5%、10%CO2维持培养液中的pH值。
倒置显微镜:用于每天观察贴壁细胞生长情况。
解剖显微镜:用于准确地取材。
常温冰箱:-4℃,用于保存各种培养液,解剖液和鼠尾胶。
低温冰箱:-20℃~-80℃,用于储存血清酶,贵重物品和试剂。
电热干烤箱:用于消毒玻璃器皿。
高压消毒锅:用于消毒培养皿,手术器械。
过滤器:配制解剖液、培养液,必须过滤后才可使用,以去除细菌。
透压仪,pH剂,天平等。
(二)培养器皿及手术器械
1.培养皿:常用35mm塑料及玻璃皿,解剖取材用15~90mm直径。
2.培养板:24~40孔,可用于开放培养。
3.培养瓶。
4.吸管 常用1、5、10mL,均需泡酸、洗涤、灭菌后方可使用。
5.各类培养液贮存器。
6.小型手术器械。(www.daowen.com)
(三)准备
1.配制培养液
(1)解剖液:以无机盐(去除Ca2+,Mg2+)加葡萄糖配制成PBS缓冲液,保持一定的渗透压和pH值。
(2)基础培养基(MEM):主要为多种氨基酸,加入葡萄糖,双蒸馏水溶解。
(3)接种培养液:用于胰酶消化后的细胞分散,做成细胞悬液,其成分为MEM含1%谷氨酰胺,另加入10%马血清,当天配制。
(4)维持培养液:接种后24h全部换成此液,后每2周换一次,每次换1/2。其成分为MEM中含5%马血清,1%谷氨酰胺及适量的支持性营养物质。
2.培养基质 常用鼠尾胶、小牛皮胶,多聚赖氨酸,再涂胶。
3.消毒培养皿的备用
4.神经细胞分散培养
(1)选材:常用胚胎动物或新生鼠神经组织。鸡胚常用胚龄6~8d,新生鼠或胎鼠(12~14d)或人胚胎。
(2)取材:脑则取出相应组织,在解剖液中先剪碎,以使胰酶消化。脊髓则固定于琼脂板上,用小刀将其分成背腹两侧,分别培养。
(3)细胞分离与接种:神经组织用0.125%~0.25%胰蛋白酶在37℃孵育30min,移入接种液,停止消化,并洗去胰蛋白酶液,用细口吸管吹打细胞悬液,使其充分分散,如此多次,待沉淀后吸出上层细胞悬液,计数,预置细胞密度,接种于培养皿(1×106),做电生理应为5×105或更低。
(4)抑制胶质细胞生长:培养3~5d后,也有人认为培养7d后,用阿糖胞苷,或5-FU抑制神经胶质细胞的生长。
(5)观察:接种6~12h,开始贴壁,并有集合现象,细胞生长突起明显,5~7d胶质细胞增生明显,7~10d胶质细胞成片于神经细胞下面,形成地毯,2周时神经细胞生长最丰满,四周晕光明显,一个月后,有些神经细胞开始退化,变形,甚至出现空泡,一般培养2~4周最宜。
但神经细胞只能增大,而不能增殖,只能原代,不能传代,不会有细胞周期,而且随培养时间延长,细胞数量在下降,但胶质细胞可以,神经胶质细胞也可以。在培养过程中,早期9~12d时,有较多的神经细胞死亡,这是第一次死亡阶段,应注意保持条件恒定。在此之后存活下去的细胞一般突起长而多,且相互形成突触。
(6)常用培养细胞实验有:FCM的蛋白总量分析;膜片钳与离子通道的分析;免疫组化分析。但免疫组化分析应注意,由于抗体直接作用于活细胞,不易穿透活细胞,故对核内抗原定位时,首先考虑膜对抗体的通透性问题。常用化学试剂以增加其通透性或采用冰冻方法解决。
在免疫组化中,或其他组织学染色中,常用不同的染色方法以区分不同细胞,如半乳糖脑苷脂对小树突胶质细胞标记明显;GFAP对星形胶质细胞具有特异性染色等。这对研究神经系统中胶质细胞功能具有极大的应用价值。神经胶质细胞以往多被忽视,其在脑血管疾病(如缺血性损伤)、退行性疾病(如AD、PD)、损伤后胶质细胞的填充等具有不可忽视的作用。它也是神经细胞功能和营养支持的物质基础。
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