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经鼻移植人诱导性多能干细胞来源的小胶质细胞至小鼠脑内

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2025年8月7日

本文内容

摘要

来源:Parajuli, B., et.al. 通过无创经鼻途径将人诱导多能干细胞来源的小胶质细胞移植到免疫活性小鼠脑内。 J. Vis. Exp. (2022)。

本视频展示了将诱导多能干细胞来源的人源小胶质细胞(iPSMG)通过鼻腔途径移植到小鼠脑内的过程。在小胶质细胞耗竭的小鼠鼻腔内施用透明质酸酶以增强通透性,随后经鼻腔给予iPSMG悬液,并让小鼠恢复。定期给予富含生长因子的培养基,以支持iPSMG在脑组织中的存活。

方案

所有涉及动物模型的操作均已经过当地机构动物护理委员会和 JoVE 兽医审查委员会审核。

1. 细胞培养基、移植培养基和麻醉混合物的制备

  1. 在杜氏改良伊格尔培养基(DMEM)中加入10%胎牛血清和0.1%青霉素/链霉素,配制细胞培养基。
  2. 在细胞培养基中加入人集落刺激因子1(hCSF1,250 ng/mL)和人转化生长因子β1(hTGF-β1,100 ng/mL),配制移植培养基。
  3. 在11.8 mL生理盐水中加入0.45 mL盐酸美托咪啶、1.2 mL咪达唑仑和1.5 mL酒石酸布托啡诺,配制用于腹腔注射的麻醉混合液。

2. 诱导性多能干细胞来源的人小胶质细胞(iPSMG)的制备

注意: 冻存的iPSMG(材料表)在使用前保存于-80 °C。

  1. 将冻存的细胞在37 °C水浴中快速解冻。轻轻摇动样品,直至所有可见冰晶完全融化。
  2. 将解冻后的诱导多能干细胞来源的人源小胶质细胞(iPSMG)加入预热至37 °C的培养基中。取1 mL含解冻细胞的培养液(含1 × 106个细胞),加入10 mL培养基中。
  3. 以300 × g离心5分钟,获得细胞沉淀。
  4. 离心后,小心吸除上清液,避免扰动细胞沉淀。建议彻底去除上清液,以减少对移植介质中细胞因子浓度的稀释。
  5. 加入移植介质,调整细胞浓度至1 × 105 个细胞/µL。
  6. 将iPSMG置于冰上,并立即进行移植。
    注意:iPSMG移植前的制备操作应在超净工作台中进行,以避免污染。

3. 小鼠经鼻移植(Tsn)的术前准备

  1. 用含PLX5622的饲料喂养野生型雄性小鼠(C57BL/6J,8周龄)7天。
  2. 7 结束时th 第几天停止PLX饮食,并给予小鼠正常饮食直至研究结束。
    注意: 含PLX5622的饲料通过将1.2 g PLX5622加入1 kg AIN-93G中制备材料表).

4. 细胞经鼻移植

  1. 停止PLX喂养24小时后,称量小鼠体重,并通过腹腔注射麻醉混合物(0.2 mL/20 g)进行麻醉。
  2. 当小鼠完全麻醉(通过脚掌回缩反射测试,即用力捏脚趾无反应)后,使用10 µL移液器吸头,向每侧鼻孔分两次共给予2.5 µL透明质酸酶(溶于磷酸盐缓冲液(PBS)中,浓度为100 U/mL),每次间隔一定时间,以增强鼻黏膜通透性,此操作在iPSMG经鼻移植前1小时完成。
  3. 给予透明质酸酶后,将小鼠置于仰卧位。
  4. 在iPSMG经鼻移植前10分钟,重复步骤4.2。
  5. 使用10 µL移液器吸头,将2.5 µL细胞悬液经单侧鼻孔给予小鼠。
  6. 在向另一侧鼻孔给予细胞悬液前,将小鼠保持仰卧位5分钟。
  7. 重复步骤4.5和4.6共四次,每只小鼠总给予体积为20 µL。
  8. 将小鼠仰卧于37 °C加热垫上,直至从麻醉中恢复。
  9. 停止PLX喂养48小时后,对同一批小鼠再次重复执行步骤4.1–4.7。
    注意:需要注意的是,iPSMG细胞在移植过程中应置于冰上保存。

细胞因子的应用

  1. 通过腹腔注射麻醉混合液(0.2 mL/20 g)对小鼠进行麻醉。
  2. 使用10 µL移液枪头将2.5 µL移植介质滴入小鼠一侧鼻孔。
  3. 在向另一侧鼻孔给予移植介质前,将小鼠保持仰卧位5分钟。
  4. 重复步骤5.2和5.3共四次,每只动物总注射体积为20 µL。
    注意:应注意,为保证移植的iPSMG细胞在研究结束前的存活,需每12小时通过鼻腔给予移植介质(人细胞因子)。

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材料

本文使用的材料清单
姓名公司目录编号评论
杜尔贝科改良伊格尔培养基(DMEM)Thermo Fisher Scientific10566
AIN 93GOriental Yeast Co
胎牛血清GE Healthcare Life SciencesSH30070.03
冷冻保存的 iPSMGShionogi & Co., Ltd 药物发现与疾病研究实验室
人集落刺激因子1(hCSF1)PeproTech300-25
透明质酸酶Sigma-AldrichH-3506
盐酸美托咪啶Meiji SeikaVETLI5
咪达唑仑Astellas18005A2
多聚甲醛和光纯药工业162-16065
青霉素/链霉素Thermo Fisher Scientific15140-122
移液器Eppendorf3120000011
移液器吸头Eppendorf30076028
PLX5622Amadis ChemicalA930097
转化生长因子-β1(Tgf-b1)PeproTech100-21

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PLX