2014年9月21日
表达巢蛋白的 前体细胞是发育中小脑中一种新近发现的神经前体细胞群体。结合本文所述的显微解剖技术与荧光激活细胞分选,可有效分离该细胞群体,且不混杂其他小脑区域的污染细胞,进而可用于培养以开展后续研究。
本实验的总体目标是从发育中的小脑中分离出特定的细胞群体。首先获取携带荧光蛋白的新生小鼠的小脑组织,以完成组织的采集;实验的第二步是使用振动切片机获得活体组织切片。
第三步是在荧光解剖显微镜下显微解剖小脑的外颗粒层。最后的步骤是将组织解离为单细胞悬液,并通过荧光激活细胞分选法收集细胞。最终结果表明,可从小脑中分离出特定的细胞群体。
与现有方法(如激光捕获显微切割)相比,该技术的主要优势在于细胞保持活性,可进行培养,适用于进一步实验。对于本实验步骤,需使用高压灭菌器对手术器械进行灭菌处理。准备新鲜或重新加热的3%低熔点琼脂糖,置于37摄氏度水浴中备用。
配制木瓜蛋白酶为基础的细胞解离所需溶液。新鲜配制NBB 27培养基,过滤除菌后置于培养箱中保存。
配制传真缓冲液并准备多聚赖氨酸盖玻片。首先,用每毫升无菌水中含100微克多聚赖氨酸的溶液包被经高压灭菌的盖玻片。然后在37摄氏度孵育盖玻片2小时,或在室温下过夜孵育。
随后,使用盖玻片前,先用蒸馏水清洗,再用 NBB 27 培养基冲洗。彻底干燥,此过程至少需要一小时才能开始后续操作。
首先准备解剖区域。用70%乙醇擦拭清洁,然后铺上吸水垫。
第二步,从灭菌袋中取出器械并摆放至便于使用的位置。第三步,将含有1% pen strip的冰上预冷的无菌DPBS加入培养皿中,并置于冰上。解剖出一只表达荧光标记物的P4幼鼠的大脑。
然后将其转移至预先准备好的DPBS培养皿中。使用镊子小心地将小脑与脑的其余部分分离。这些小脑表达math one、GFP以及nestin CFP标记物,其中外颗粒层表达GFP,分子层对CFP呈阳性。
接下来,用琼脂溶液填充一个2立方厘米的包埋模具。确保溶液温度不超过37摄氏度。用带孔的勺子取出小脑,并用纸巾轻轻蘸干。
然后使用镊子将其放入模具中。用针将小脑调整为垂直方向。当模具中装入约四个样本时。
将模具置于冰上,使其迅速凝固。使用剃刀刀片修整组织块,以减少切片时间。然后将组织块粘附到载板上,调整方向使小脑垂直。
将装有冰冻 DPBS(含 1% pent strap)的填充托盘置于冰上,以保持低温。使用振动切片机对组织块进行切片,切取并收集 600 微米的切片。
使用带孔的勺子将它们从冰盘中取出,并转移至置于冰上的含 A-D-P-B-S 的培养皿中。在荧光解剖显微镜下,尽快检查切片。
小心地将外颗粒层(EGL)从其余的小脑切片部分分离。使用精细镊子在CFP阳性的分子层与GFP阳性的EGL之间进行解剖。在显微解剖过程中务必谨慎,避免邻近区域的污染。
将GFP阳性的外颗粒层组织转移至一个新的盛有DPBS并置于冰上的培养皿中。避免带入任何分子层组织,以免污染表达巢蛋白的伯格曼胶质细胞。接着,去除围绕分离的外颗粒层组织的软脑膜。
现在可以使用基于paan的方案解离EGL,以获得单细胞悬液。完成后,将细胞重悬于fax缓冲液中。随后使用fax收集CFP细胞。
使用高速流式细胞仪和CFP滤光片进行分选,并将细胞收集到预冷的fax缓冲液中。每只P4小脑可获得约100,000个NPS。随后将合并的细胞在300 G下离心5分钟。
立即使用细胞进行培养复苏。将细胞悬浮于预热的NBB 27培养基中,然后接种到聚-D-赖氨酸包被的盖玻片上。
从小脑P4 Math1 GFP嵌合CFP小鼠中制备了小脑切片。小脑外颗粒层(EGL)主要包含表达GFP的颗粒神经元前体细胞(GMPs),可轻松与富含表达CFP的胶质细胞的分子层分离。流式细胞分析显示,EGL中超过85%的细胞为典型的颗粒神经元前体细胞(GNPs)。通过显微解剖从EGL深层分离出神经上皮前体细胞(NEPs),随后进行流式分析。
这些细胞在培养四天后约占颗粒层外层(EGL)细胞的5%。分离得到的NPS可分化为表达β微管蛋白的神经元,这是谱系受限的神经前体细胞的特征。
进行此操作时,重要的是要记住快速操作,并尽可能将组织置于冰上。
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本文介绍了一种从新生小鼠发育中的小脑中分离表达巢蛋白(nestin)的前体细胞的方法。该技术结合了显微解剖与荧光激活细胞分选,以纯化这些前体细胞用于后续研究。
从异质性组织中分离特定的细胞群体在早期靶点验证和检测方法开发中仍然是一个关键挑战。该显微切割-流式细胞分选工作流程能够回收活的、无污染的前体细胞,支持在神经细胞谱系研究中进行机制性风险评估和可预测性分析。对分离细胞进行培养的能力,将发现生物学与临床前模型中的转化生物标志物探索紧密联系起来。
该方法通过在功能筛选和机制验证之前实现基于假设的稀有细胞群体分离,契合了从发现到临床前研究的连续过程。