成体大鼠脑和脊髓典型神经源性龛中神经干细胞的分离与比较

Isolation and comparison of neural stem cells from the adult rat brain and spinal cord canonical neurogenic niches.

作者信息Lars Erik Schiro, Ulrich Stefan Bauer, Axel Sandvig, Ioanna Sandvig
PMID35693206
发布时间2022-06-07
DOI10.1016/j.xpro.2022.101426

实验完整度

该方案提供了详细的实验方法和表征结果,包括细胞培养、EdU标记、免疫染色和分化实验,但主要基于体外实验,缺乏体内功能验证。

主要模型

10周龄雌性Sprague Dawley大鼠的SVZ、SGZ和脊髓中央管来源的神经干细胞

重点核对

10周龄雌性Sprague Dawley大鼠 SVZ、SGZ和CC神经源性龛的解剖位置 使用accutase或trypsin进行组织分离 培养基中EGF、bFGF和CHIR 99021的浓度 培养皿表面特征(平滑或粗糙)

摘要

本文提出了一个统一的方案,用于从大脑和脊髓的所有三个典型神经源性龛中提取、培养和基础表征大鼠神经干细胞(NSCs)。我们描述了组织解剖和分离、细胞培养,然后是EdU标记和NSC的表征。通过每只动物获得可观数量的活细胞,该方案能够建立大量的长期细胞库,从而提供成本和劳动效率,同时显著减少使用的动物数量。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
如何从成年大鼠大脑和脊髓的三个典型神经源性龛中统一提取、培养和表征神经干细胞?
核心机制
文中未明确说明
主要证据
该方案描述了从SVZ、SGZ和CC中提取NSCs,并通过EdU标记、免疫染色和分化实验进行了表征,结果显示不同来源的NSCs具有不同的增殖和分化特性。
研究意义
该方案为从所有三个典型神经源性龛中提取和培养NSC提供了统一的方法,有助于研究神经可塑性和再生,并可能用于中枢神经系统损伤和疾病模型。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

神经干细胞提取

从成年大鼠脑和脊髓的三个神经源性龛中提取含有神经干细胞的组织。

处死动物后,解剖并分离出SVZ、SGZ和CC组织,置于冰上运输。

2

组织分离

将提取的组织通过化学消化和机械分离形成单细胞悬浮液,以分离神经干细胞。

将组织用accutase或trypsin消化,然后通过吹打进行机械分离。

3

细胞培养和扩增

在特定培养基中培养神经干细胞,使其增殖。

将单细胞悬浮液接种到非组织培养处理的6孔板中,在含EGF、bFGF(和CHIR 99021,用于SVZ和SGZ)的培养基中培养。

4

神经干细胞表征

通过EdU标记和免疫细胞化学确定神经干细胞的自我更新和多能性。

细胞用EdU标记以检测增殖,并用抗体对NSC标记物(Nestin, SOX2)进行免疫染色,以及分化标记物(GFAP, Beta-3-Tubulin, Map2)。

5

分化实验

验证神经干细胞的多能性,即分化为神经谱系细胞的能力。

将细胞接种到PLO-层粘连蛋白包被的盖玻片上,在含BDNF和FBS的分化培养基中培养至少15天,然后进行免疫染色。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

验证样本或模型特征
验证细胞功能变化
验证分子表达变化
数据分析与统计

产品清单

实验环节名称品牌货号
Neurobasal 1×基础培养基GibcoCat# 21103049
B27无维生素AGibcoCat# 12587010
N2GibcoCat# 17502047
L-谷氨酰胺GibcoCat# 25030081
青霉素-链霉素GibcoCat# 15140122
肝素Sigma-AldrichH3149
表皮生长因子Sino BiologicalCat# 10605-HNAE
碱性成纤维细胞生长因子GibcoPHG0026
CHIR 99021MedChem ExpressHY-10182
AccutaseGibcoA1110501
胰蛋白酶-EDTA 0.25%Sigma-AldrichT4049
HBSS −/−GibcoCat# 14170-112
胎牛血清Sigma-AldrichF9665
脑源性神经营养因子PeproTechCat# 450-02
多聚-L-鸟氨酸Sigma-AldrichP4957
天然小鼠层粘连蛋白GibcoCat# 23017-015
Click-IT EdU细胞增殖试剂盒Thermo Fisher ScientificC10337
乙二醛40%储备液Sigma-AldrichCat# 128465
Triton-X 100Sigma-AldrichCat# 9002-93-1
正常山羊血清Abcamab7481
Hoechst 33342InvitrogenC10337 G
Prolong Gold抗淬灭封片剂AbcamAb104135
二甲基亚砜Sigma-AldrichD8418
生理盐水BraunCat# 190/12606090/0713
Countess™ II自动细胞计数器InvitrogenAMQAX1000
EVOS M5000显微镜Thermo Fisher ScientificAMF5000
Steri-Cycle CO2培养箱Thermo Fisher ScientificCat# 317
Zeiss Axio Vert A1显微镜Carl Zeiss MicroscopyZEISS Axio Vert.A1
Optima T100加热循环水浴Grant InstrumentsT100-ST12
Rotina 420R离心机Hettich ZentrifugenCat# 4701
BioWizard Golden GL-130 II级层流罩KojairCat# 021464

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
动物模型
10周龄雌性Sprague Dawley大鼠
阅读提示:Before you begin, Institutional permission
解剖
SVZ、SGZ和CC的解剖位置
阅读提示:Main procedure: Dissection
组织分离
使用accutase或trypsin,浓度和孵育时间
阅读提示:Main procedure: Tissue dissociation
细胞培养
培养基组成、生长因子浓度、CHIR 99021浓度、培养皿表面
阅读提示:Main procedure: Media change, Passaging
细胞表征
EdU浓度、孵育时间、固定和免疫染色条件
阅读提示:Main procedure: NSC characterization