本方案概述了从成年小鼠脊髓中分离纯化星形胶质细胞和小胶质细胞的方法,可用于后续的RNA分析和细胞培养等应用。方案包括详细的细胞解离方法及操作步骤,旨在提高分离细胞的质量和得率。
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本方案概述了从成年小鼠脊髓中分离纯化星形胶质细胞和小胶质细胞的方法,可用于后续的RNA分析和细胞培养等应用。方案包括详细的细胞解离方法及操作步骤,旨在提高分离细胞的质量和得率。
星形胶质细胞和小胶质细胞在中枢神经系统的发育、损伤反应以及神经退行性疾病中发挥关键作用。这些高度动态的细胞对环境变化具有快速响应能力,并在形态学、转录谱和功能方面表现出显著的异质性。尽管我们对胶质细胞在健康与疾病状态下的功能已有显著深入的理解,但仍需要在损伤或伤害背景下开展体外(in vitro)的细胞特异性分析,以全面表征不同的细胞群体。相较于细胞系或新生动物,从成年小鼠中分离细胞具有多项优势,因其可实现对特定病理条件下及特定时间点的细胞进行分析。此外,聚焦于脊髓特异性分离并排除脑组织的参与,有助于针对脊髓病理学的研究,包括实验性自身免疫性脑脊髓炎、脊髓损伤和肌萎缩侧索硬化症等疾病。本方案提供了一种高效的方法,用于从成年小鼠脊髓中分离星形胶质细胞和小胶质细胞,便于立即或后续开展功能、分子或蛋白质组学等下游分析应用。
星形胶质细胞和小胶质细胞是多功能的胶质细胞,在中枢神经系统(CNS)中发挥着至关重要的作用,包括调控神经元功能、参与CNS发育、维持血脑屏障以及参与其他关键过程1,2,3,4。除了在维持稳态中的作用外,这些胶质细胞还在损伤与修复机制中发挥关键作用。小胶质细胞在受到刺激或损伤后,以其吞噬、炎症反应和迁移能力而著称5,6,7。星形胶质细胞在疾病中的反应同样多样,包括参与炎症反应、形成胶质瘢痕以及破坏血脑屏障8,9。尽管我们对小胶质细胞和星形胶质细胞在中枢神经系统中损害性与修复性作用的理解不断加深,但它们在结构和功能上的固有异质性仍要求具备强有力的工具,以在不同背景下对这些细胞进行深入研究。
深入了解小胶质细胞和星形胶质细胞在健康与疾病中的作用需要采用综合方法 体内 和 体外 研究。 ....
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所有动物护理和实验程序均在乔治华盛顿大学医学院与健康科学学院动物护理与使用委员会(美国华盛顿特区;IACUC#2021-004)批准后进行。本研究使用了10周龄至5个月大的雄性和雌性C57BL/6J野生型(WT)小鼠,这些小鼠来自商业供应商(见材料表),并饲养于乔治华盛顿大学。实验方案流程概览见图1。
1. 脊髓的制备
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本方案中所述方法可从成年小鼠脊髓中分离出高纯度且具有活性的微胶质细胞和星形胶质细胞,适用于多种后续实验应用,包括 体外 功能或组织学检测以及RNA分析。
成功的分离 体外 研究将导致细胞在数天内持续增殖。与来自新生动物的细胞相比,成年动物来源的细胞增殖速度较慢,且在最初几天内可能出现一些细胞碎片。至第4天 体外 (体外培养天数,DIV),此时细胞应基本无碎片,大多数细胞已贴附于培养瓶底部。星形胶质细胞将开始形成较长的突起,而小胶质细胞则呈现椭圆形,带有较短的纺锤状突起。图2。到第7天体外培养时,星形胶质细胞应形成相互连接的融合层,而小胶质细胞应表现出更少且更短的突起(图3).
可通过使用GFAP和O4对ACSA2分选的细胞进行双重标记,以评估星形胶质细胞培养物中的少突胶质细胞污染;同时使用Iba1和GFAP对CD11b分选的细胞进行双重标记,以评估小胶质细.......
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分离出纯净且具有活性的原代细胞对于研究特定细胞类型的结构和功能至关重要。在成年小鼠中,尤其是在脊髓组织中,这一任务面临重大挑战,因为现有的实验方案通常并未针对成年脊髓组织进行优化10,17。本实验方案提供了一种高效且经济的方法,适用于多种下游应用,包括细胞培养、流式细胞术、组织学分析以及转录组学研究。
脊髓组织制备的速度对于确保细胞活性和得率至关重要。尽管在心脏灌注过程中有效清除红细胞十分必要,但自心脏灌注完成至酶解离开始之间的时间间隔会显著影响所分离细胞的数量。我们观察到,若在心脏灌注后超过10分钟才开始组织解离,会导致细胞活性下降。此外,酶解离时间少于30分钟则效果不佳,会残留未完全消化的组织碎片,从而降低细胞得率。
尽管完全消除机械解离(如吹打或切碎)对细胞活力无显著影响,但由于存在未完全消化的组织碎片,所分离的细胞数量较少。将机械方法与酶解离相结合被证明是细胞分离最有效的方法。然而需要注意的是,组织解离.......
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感谢乔治华盛顿大学基因组学核心实验室的Castle Raley进行RNA分析,以及Q2 Lab Solutions提供RNA测序分析。本研究由美国国家神经疾病与卒中研究所 [资助号 F31NS117085] 和Vivian Gill研究基金支持,受赠人为Robert H. Miller博士。图1使用BioRender.com制作。
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| 姓名 | 公司 | 目录编号 | 评论 |
|---|---|---|---|
| 2,2,2-三溴乙醇 | Sigma Aldrich | T48402 | |
| 24孔组织培养板 | Avantor | 10861-558 | |
| 2-甲基-2-丁醇,98% | Thermo Fisher | A18304-0F | |
| 4',6-二脒基-2-苯基吲哚二盐酸盐 | Invitrogen | D1306 | 1:1000 |
| 45%葡萄糖溶液 | Corning | 25-037-CI | |
| 5 mL带盖试管 | Eppendorf | 30122305 | |
| 乙酸 | Sigma-Adlrich | A6283 | |
| 成年脑组织解离试剂盒 | Miltenyi | 103-107-677 | |
| Anti-ACSA2微珠试剂盒 | Miltenyi | 130-097-679 | |
| Anti-Iba1 | Wako | 019-1974 | |
| Bioanalyzer | Agilent Technologies | G2939BA | |
| C57BL/6J野生型(WT)小鼠 | Jackson Laboratories | ||
| CD11b(小胶质细胞)MicroBeads | Miltenyi | 130-093-634 | |
| Celltrics 30 µm滤膜 | Sysmex Partec | 04-004-2326 | |
| 计数室(血细胞计数板) | Hausser Scientific Co | 3200 | |
| 牛胰脱氧核糖核酸酶I | Sigma Aldrich | D4527-40KU | |
| 蒸馏水 | TMO | 15230001 | |
| DMEM/F12 | Thermo Fisher | 11320074 | |
| 用于RNA纯化的DNase | Qiagen | 79254 | |
| 杜氏磷酸盐缓冲液 | Thermo Fisher | 14040117 | |
| 胎牛血清 | Thermo Fisher | A5209401 | |
| GFAP抗体(小鼠) | Santa Cruz | sc-33673 | 1:500 |
| GFAP抗体(兔) | Dako | Z0334 | 1:500 |
| 山羊抗小鼠594 IgG | Invitrogen | a11032 | 1:500 |
| 山羊抗小鼠594 IgM | Invitrogen | a21044 | 1:300 |
| 山羊抗兔488 IgG | Invitrogen | a11008 | 1:500 |
| Iba1抗体(兔) | Wako | 019-1974 | 1:500 |
| MACS分离器 | Miltenyi | 130-042-303 | |
| Masterflex C/L泵系统 | Thermo Fisher | 77122-22 | |
| MEM | Corning | 15-015-CV | |
| 甲醇 | Sigma-Adlrich | 439193 | |
| 封片剂 | Vector Laboratories | H-1000-10 | |
| MS柱 | Miltenyi | 130-042-401 | |
| O4抗体 | R&D | MAB1326 | |
| 青霉素-链霉素 | Gibco | 15070063 | |
| 带塞9"玻璃巴斯德吸管 | VWR | 14672-412 | |
| RNeasy Plus Micro试剂盒 | Qiagen | 74034 | |
| Royal-tek外科手术刀片编号10 | Fisher scientific | 22-079-683 | |
| 小型静脉输液套管,23 G x 19 mm | Kawasumi | D3K2-23G |
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