神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞表征
神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞，如星形膠質(zhì)細(xì)胞、小膠質(zhì)細(xì)胞和少突膠質(zhì)細(xì)胞，在中樞神經(jīng)系統(tǒng) (CNS) 中起著重要的作用，如保持體內(nèi)穩(wěn)態(tài)、主動(dòng)參與突觸生成，或保護(hù)和支持神經(jīng)元。最近，神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞在健康和疾病中的作用變得越來(lái)越關(guān)鍵，目前已開(kāi)發(fā)出了以神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞為中心的新研究工具和方法?，F(xiàn)在，研究者們認(rèn)識(shí)到，神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞培養(yǎng)是基礎(chǔ)和轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究的重要工具，原代培養(yǎng)或 iPSCs 與人類(lèi)疾病研究的關(guān)聯(lián)性也日益加深。但是，現(xiàn)有模型在很大程度上局限于終點(diǎn)形態(tài)學(xué)和免疫組化法。得益于技術(shù)工具和體外轉(zhuǎn)化模型的發(fā)展，神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞研究為神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞生長(zhǎng)、形態(tài)學(xué)、功能及其最終在 CNS 疾病中的作用提供了更多啟示。
關(guān)鍵優(yōu)勢(shì)
定量分析神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞的生長(zhǎng)、形態(tài)學(xué)和藥理學(xué)作用
使用動(dòng)力學(xué)、高通量測(cè)定來(lái)監(jiān)測(cè)不同大腦區(qū)域的動(dòng)態(tài)生物學(xué)
圖 1. 通過(guò)對(duì)大腦區(qū)域星形神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)監(jiān)測(cè)揭示細(xì)胞生長(zhǎng)和形態(tài)學(xué)的差別。將皮質(zhì)、海馬體和小腦星形膠質(zhì)細(xì)胞以 2,000 個(gè)細(xì)胞/孔的密度接種到 96 孔板中。監(jiān)測(cè)細(xì)胞的增殖和形態(tài) 10 天。圖像中顯示融合了 30-40% 的細(xì)胞培養(yǎng)物（皮質(zhì)膠質(zhì)細(xì)胞為 2 天，海馬體或小腦膠質(zhì)細(xì)胞為 4 天），其中量化了分支形態(tài)學(xué)表型（粉色和棕色 mask）。時(shí)間進(jìn)程曲線比較了大腦區(qū)域中的細(xì)胞生長(zhǎng)，表明皮層的星形膠質(zhì)細(xì)胞生長(zhǎng)速率最快。本案例中比較了神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞隨時(shí)間推移產(chǎn)生的分支，小腦星形膠質(zhì)細(xì)胞的分支在 96 小時(shí)達(dá)到最高 (68.3 ± 1.8)，其次是海馬體 (50.6 ± 1.5) 和皮質(zhì) (12.3 ± 0.7)。同時(shí)也顯示了每個(gè)加樣孔中的最高分支（變異性圖）。數(shù)據(jù)表示為平均值 ± SEM（24 次重復(fù)測(cè)定），圖像為10倍物鏡采集。
離子霉素對(duì)小腦星形膠質(zhì)細(xì)胞的藥理學(xué)作用
圖 2. 離子霉素誘導(dǎo)的鈣增加對(duì)小腦星形膠質(zhì)細(xì)胞生長(zhǎng)和健康的影響。小腦星形膠質(zhì)細(xì)胞以 10,000 細(xì)胞/孔的密度接種到 96 孔板上，使用鈣離子載體離子霉素 (0.01-10 μM) 處理進(jìn)行處理，以細(xì)胞健康分析試劑 Incucyte? Annexin V NIR (Sartorius; 0.5%) 作為培養(yǎng)基補(bǔ)充。監(jiān)測(cè)細(xì)胞的增殖和健康狀態(tài) 10 天。時(shí)間進(jìn)程曲線顯示了離子霉素對(duì)細(xì)胞生長(zhǎng)的動(dòng)力學(xué)影響。濃度響應(yīng)曲線比較了離子霉素對(duì)細(xì)胞生長(zhǎng)和健康的影響，結(jié)果顯示細(xì)胞融合的濃度呈濃度依賴(lài)性下降，細(xì)胞凋亡呈濃度依賴(lài)性增長(zhǎng)，證明離子霉素具有細(xì)胞毒性。典型圖像顯示了離子霉素在 24 小時(shí)內(nèi)對(duì)細(xì)胞生長(zhǎng)（明場(chǎng)）和細(xì)胞健康 (NIR) 的影響。數(shù)據(jù)表示為平均值 ± SEM（3 次重復(fù)測(cè)定），圖像為10倍物鏡采集。
多重分析以獲得更深入的見(jiàn)解
使用不產(chǎn)生干擾的試劑監(jiān)測(cè)細(xì)胞周期進(jìn)展、細(xì)胞調(diào)節(jié)和細(xì)胞活性，解析復(fù)雜的調(diào)節(jié)過(guò)程。
圖 3. 岡田酸 (OKA) 誘導(dǎo)的細(xì)胞周期阻滯與星形膠質(zhì)細(xì)胞株的細(xì)胞凋亡有所區(qū)別。將表達(dá) Incucyte?細(xì)胞周期綠/橙色慢病毒的 T98G 星形膠質(zhì)細(xì)胞，以 4,000 個(gè)細(xì)胞/孔的密度接種到 96 孔板中。在細(xì)胞健康分析試劑 Incucyte? Annexin V NIR (0.5%; Sartorius) 存在的前提下，用蛋白磷酸酶抑制劑 OKA (50-0.14 nM) 處理細(xì)胞，測(cè)定其對(duì)細(xì)胞周期阻滯和細(xì)胞活性的影響。使用 Incucyte? Cell-by-Cell 分析模塊獲取10倍物鏡的細(xì)胞圖像，以單獨(dú)劃分細(xì)胞，并顯示空白和 OKA 處理 2 天的代表性相差和/或熒光（綠色、橙色、近紅外）視頻。時(shí)間進(jìn)程曲線顯示了空白或 OKA 組中處于 S|G2|M 期（綠色）或 G1 期（橙色）的細(xì)胞群，以及Annexin V NIR 陽(yáng)性細(xì)胞群（近紅外）的百分比。結(jié)果表明，OKA (5.56 nM) 從 16 小時(shí)開(kāi)始導(dǎo)致 S|G2|M 期細(xì)胞停滯，效應(yīng)一直維持到約 36 小時(shí)后（凋亡細(xì)胞數(shù)量開(kāi)始增長(zhǎng)）。濃度響應(yīng)曲線顯示了 OKA 20 h 對(duì)不同時(shí)相細(xì)胞群的快速作用，以及 48 h 對(duì)細(xì)胞存活率的延遲效應(yīng)（Annexin V NIR 陽(yáng)性）。數(shù)據(jù)表示為平均值± SEM（6 次重復(fù)測(cè)定）
可視化和定量神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞的運(yùn)動(dòng)
通過(guò)全自動(dòng)分析測(cè)量實(shí)時(shí)細(xì)胞運(yùn)動(dòng)，以實(shí)時(shí)評(píng)估損傷后的細(xì)胞情況
圖 4. 不同大腦區(qū)域中星形神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞損傷后遷移和藥理學(xué)抑制作用。將原代（皮質(zhì)、海馬體、小腦）或 iPSC (CDI, Fujifilm) 星形膠質(zhì)細(xì)胞以 30,000 細(xì)胞/孔的密度接種到 Incucyte? Imagelock 96 孔板中，使用 Incucyte? Woundmaker 制作準(zhǔn)確、可重復(fù)的劃痕。使用 Incucyte? 活細(xì)胞分析系統(tǒng)獲取圖像。視頻顯示了海馬體神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞在損傷后 3 天內(nèi)的遷移情況，分段圖像顯示了初始的劃痕（藍(lán)色 mask）和愈合過(guò)程中的劃痕（淺黃色 mask），可進(jìn)行細(xì)胞形態(tài)學(xué)評(píng)估。時(shí)間進(jìn)程曲線比較了不同大腦區(qū)域的損傷愈合速度，結(jié)果顯示小腦星形膠質(zhì)細(xì)胞遷移最快。在藥理學(xué)研究中，星形膠質(zhì)細(xì)胞損傷前用離子霉素 (10 - 0.01 μM) 培養(yǎng)，觀察到濃度依賴(lài)性遷移抑制 (IC50 = 1.67 μM)。數(shù)據(jù)表示為平均值± SEM（24 次重復(fù)測(cè)定）
通過(guò)全自動(dòng)分析實(shí)時(shí)定量神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞的趨化性
圖 5. T98G-WT 星形細(xì)胞向胎牛血清 (FBS) 趨化性遷移。T98G-WT 細(xì)胞以 1,000 細(xì)胞/孔的密度放置在事先涂覆有 PDL (0.1 mg/mL) 的 Incucyte? ClearView 96孔趨化板的頂腔內(nèi)。一旦細(xì)胞粘附，在腔底部加入胎牛血清 (FBS; 10% - 0.12%) 作為趨化物。圖像和各自的 mask代表在添加 FBS 后 48 小時(shí)膜的頂側(cè)和底側(cè)的細(xì)胞情況。48 小時(shí)的時(shí)間進(jìn)程曲線和柱狀圖表明，隨著 FBS (EC50 = 3%) 水平的增加，通過(guò)孔隙的趨化性遷移存在濃度依賴(lài)性增強(qiáng)效應(yīng)。數(shù)據(jù)表示為平均值± SEM（10 次重復(fù)測(cè)定）
利用生理學(xué)相關(guān)的神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞模型
在單一培養(yǎng)或共培養(yǎng)環(huán)境中，利用相關(guān)細(xì)胞模型（iPSC 衍生細(xì)胞或原代細(xì)胞）研究神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞的支持功能，以評(píng)估星形膠質(zhì)細(xì)胞的支持功能
圖 6. iPSC 星形膠質(zhì)細(xì)胞在神經(jīng)元共培養(yǎng)環(huán)境中可增強(qiáng)神經(jīng)突的發(fā)育并穩(wěn)定神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)活性。將人 iPSC 衍生的神經(jīng)元進(jìn)行單一培養(yǎng)或與星形膠質(zhì)細(xì)胞共培養(yǎng)（神經(jīng)元為 25,000個(gè) 細(xì)胞/孔，星形膠質(zhì)細(xì)胞為 10,000個(gè)細(xì)胞/孔；Talisman Therapeutics）。分別用 Incucyte? Neurolight 或 Neuroburst Orange (Sartorius) 感染神經(jīng)元，以評(píng)估神經(jīng)突發(fā)育，或監(jiān)測(cè)自發(fā)的神經(jīng)元活動(dòng)隨時(shí)間的變化。時(shí)間進(jìn)程曲線顯示，與單一培養(yǎng)相比，共培養(yǎng)細(xì)胞發(fā)育出的神經(jīng)突分支更大，生長(zhǎng)更好（NL：147 ± 2.5 vs. 72 ± 2.5 mm/mm2，分別培養(yǎng)了 228 小時(shí)）。跡線表示視野內(nèi)所有活性對(duì)象的鈣水平波動(dòng)。柱形圖顯示了 23 天內(nèi)活動(dòng)對(duì)象的定量分析、相關(guān)性（連接性）、突發(fā)速率和持續(xù)時(shí)間。與單一培養(yǎng)相比，共培養(yǎng)能夠產(chǎn)生更多的活性物質(zhì)，降低了持續(xù)鈣事件的頻率，表明共培養(yǎng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定，而連接性則不受培養(yǎng)環(huán)境的影響。結(jié)果表明，iPSC 星形膠質(zhì)細(xì)胞具有支持功能。在共培養(yǎng)環(huán)境下，神經(jīng)元表現(xiàn)出增強(qiáng)的形態(tài)學(xué)表型，并能夠發(fā)育出功能更成熟的網(wǎng)絡(luò)。數(shù)據(jù)表示為平均值 ± SEM（24 次重復(fù)測(cè)定）
訂購(gòu)信息
訂購(gòu)信息
產(chǎn)品 | 數(shù)量 | 商品目錄號(hào) |
|---|---|---|
Incucyte? 趨化分析軟件模塊 | 單個(gè) | 9600-001 |
Incucyte? ClearView 96孔趨化板 | 單個(gè) | 4582 |
Incucyte? 劃痕分析軟件模塊 | 單個(gè) | 9600-0012 |
Incucyte? 細(xì)胞遷移組合包 | 單個(gè) | 4493 |
Incucyte? 細(xì)胞遷移/細(xì)胞侵襲組合包 | 單個(gè) | 4474 |
Incucyte? Imagelock 96 孔板 | 單個(gè) | 4378 |
Incucyte? 細(xì)胞周期紅/綠色慢病毒試劑 | 1 瓶 (0.2 mL) | 4779 |
Incucyte? 細(xì)胞周期綠/橙色慢病毒試劑 | 1 瓶 (0.2 mL)) | 4809 |
Incucyte? Cell-by-Cell 分析軟件模塊 | 1 個(gè)模塊 | 9600-0031 |
