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发育中的神经元通过神经突向外生长,从细胞体延伸出细胞质突起,以形成树突和轴突,这些结构对于神经元之间的通讯至关重要。
为了研究目标蛋白对神经突生长的影响,取一块多孔板,其底部带有聚-D-赖氨酸包被的盖玻片。该盖玻片表面附着有源自胚胎大鼠脑组织的原代皮层神经元培养物。
使用含有两种质粒的混合物处理神经元——一种是编码增强型绿色荧光蛋白(EGFP)的质粒,另一种是编码目标蛋白的质粒,将这两种质粒与合适的转染试剂混合后使用。
转染试剂可促进质粒进入细胞。
转染后,两种质粒均得到表达,产生绿色荧光蛋白和目标蛋白。EGFP的表达使共转染的细胞呈现绿色荧光。
具有促进神经突生长潜力的靶蛋白可启动细胞信号传导,从而促进细胞骨架的重排,进而导致神经元突起及其延伸结构的形成。
吸弃废液,用多聚甲醛固定细胞。使用红色荧光标记的抗靶蛋白抗体对细胞进行复染,该抗体可特异性结合表达的靶蛋白,使细胞产生额外的红色荧光。
从培养皿中移除盖玻片,并在荧光显微镜下观察。
共转染细胞若表现出双色荧光信号,则其神经元突起长度超过缺乏红色荧光的细胞,从而证实目标蛋白对神经突起生长具有促进作用。
在37摄氏度、5%二氧化碳条件下培养两天后,将EGFP和目的蛋白质粒DNA以及转染试剂分别加入两个1.5毫升离心管中进行稀释,然后将两者混合。通过将转染混合物加入孔板中,用EGFP载体转染细胞。
24小时后,用37摄氏度的PBS洗涤细胞,并在室温避光条件下用PBS中的4%多聚甲醛固定10分钟。
孵育结束后,用新鲜的 PBS 洗涤固定后的细胞,每次洗涤重复三次,每个样本取一滴荧光封片液滴于显微镜玻片上。然后,小心地将带有样本的盖玻片转移至封片液上,使样本面朝向玻片。
为了观察神经突的生长,选择落射荧光显微镜上的 40 倍物镜,点击 “开始”,从每次转染的至少 40 个完整的 EGFP 阳性神经元中采集图像。
当所有新生突起成像完成后,使用 ImageJ 软件中的 NeuronJ 插件打开所采集的图像,并测量每个神经元从胞体到生长锥顶端的最长突起的长度。然后,利用软件分析所获得的数据,以确定靶向蛋白对突起生长的影响。