Un abonnement JoVE est requis pour visualiser ce contenu. Connectez-vous ou commencez votre période d'essai gratuite.

Article de méthode

Différenciation d’une lignée cellulaire de neuroblastome humain en neurones matures

1.4K vues

⸱

8 juillet 2025

Dans cet article

Résumé

Source : Shipley, M. M., et al. Différenciation de la lignée cellulaire de neuroblastome humain SH-SY5Y. J. Vis. Exp. (2016).

Cette vidéo présente une technique permettant de transformer des cellules de neuroblastome SH-SY5Y indifférenciées en neurones matures entièrement différenciés à l’aide d’une technique de passage systématique. Cela implique de cultiver les cellules dans une série de milieux avec des taux sériques décroissants pour inhiber la prolifération des cellules épithéliales tout en favorisant la différenciation et la prolifération des cellules neuronales. De plus, le milieu est complété par de l’acide rétinoïque et des facteurs de croissance spécifiques qui induisent la différenciation terminale des cellules neuronales en neurones matures présentant une morphologie ramifiée étendue.

Protocole

1. Considérations générales

  1. Voir le tableau des matériaux/équipements pour une liste des réactifs nécessaires. Effectuez toutes les étapes dans des conditions d’asepsie strictes.
  2. Utilisez du sérum fœtal bovin inactivé par la chaleur (hiFBS) pour toutes les préparations de milieux qui incluent du FBS. Pour inactiver la chaleur, réchauffer une aliquote de 50 ml de FBS à 56 °C pendant 30 min, en inversant toutes les 10 minutes (voir aussi le tableau 1).
    note: Lorsque FBS est utilisé sans inactivation thermique, le phénotype de type épithélial progresse plus rapidement dans les cultures de cellules SH-SY5Y.
  3. Avant utilisation, laissez le milieu se réchauffer et s’équilibrer dans un incubateur afin d’établir un bon équilibre du pH avant chaque étape. Par exemple, il faut environ une heure pour équilibrer complètement 50 ml de milieu (pH 7, 37 °C, 5 % CO2).
    note: Ce protocole utilise une procédure de division en deux étapes qui nécessite que les cellules SH-SY5Y partiellement différenciées soient trypsinisées et re-plaquées. Il s’agit d’un processus stressant pour ces cellules exceptionnellement fragiles. Par conséquent, il est important d’incuber les cellules dans la trypsine pendant un minimum de temps. Cela permettra le décollage préférentiel des neurones, laissant des cellules de type épithéliale toujours attachées à la boîte.
  4. Effectuez lentement la trituration des cellules différenciées à l’aide d’une pipette en plastique de 10 ml, la pointe contre le fond du tube conique contenant les cellules. Effectuez la trituration à vitesse lente, en montant et en descendant pas plus de cinq fois.

2. Décongélation et culture de cellules de neuroblastome SH-SY5Y indifférenciées

  1. Préparez le milieu de croissance de base.
  2. Décongeler rapidement les cellules congelées dans un bain-marie à 37 °C (environ 2 min).
  3. Mettre les cellules en suspension dans 9 ml de milieu de croissance de base dans un tube conique de 15 ml, puis centrifuger pendant 2 min à 1 000 x g.
  4. Aspirez le surnageant en faisant attention de ne pas déranger les cellules granulées, et remettez doucement les cellules en suspension dans 10 ml de milieu de croissance de base.
  5. Déposer les cellules sur un ballon T-25 ou une boîte de60 mm 2.
  6. Le lendemain, remplacez le milieu pour éliminer les cellules mortes.

3. Jour 0 : Placage des cellules pour la différenciation

  1. Voir la figure 1 pour le calendrier de différenciation.
  2. Rincez les cellules indifférenciées avec 1x PBS, aspirez, puis trypsinisez avec 1-2 ml de trypsine-EDTA réchauffé à 0,05
  3.  %.
  4. Lorsque les cellules sont dans la trypsine, incuber environ 3 minutes dans un incubateur.
  5. Trempez la trypsine en ajoutant 10 ml de milieu de croissance de base, rincez les parois du ballon ou du plat et triturez doucement 1 à 3 fois. Transférez le contenu dans un tube conique de 15 ml.
  6. Centrifuger pendant 2 min à 1 000 x g et aspirer le média en faisant attention de ne pas déranger la pastille.
  7. Remettre la pastille en suspension dans 5 ml de milieu de croissance de base et triturer 1 à 3 fois.
  8. Compter les cellules à l’aide d’un hémocytomètre, puis diluer à l’aide d’un milieu de croissance de base jusqu’à 50 000 cellules/ml.
  9. Plaquez 2 ml de cellules par boîte de 35 mm2 pour un total de 100 000 cellules par boîte et remettez-les dans l’incubateur.

4. Jour 1 : Changer de média (Média de différenciation #1)

  1. Aliquote 50 ml de milieu de différenciation #1 (voir tableau 2) et incuber dans un bain d’eau à 37 °C.
  2. Lorsque le milieu est chauffé, laissez-le s’équilibrer dans un incubateur (37 °C, 5 % CO2) pendant au moins une heure pour établir un bon équilibre du pH avant utilisation.
  3. Ajouter de l’acide rétinoïque (RA) (voir tableau 1) au milieu réchauffé et équilibré immédiatement avant d’ajouter le milieu à la vaisselle.
    note: L’acide rétinoïque est sensible à la lumière et doit être conservé dans des bouteilles sombres à 4 °C
  4. Aspirez doucement les anciens supports et jetez-les.
  5. Ajouter 2 ml de milieu de différenciation #1 avec AR par boîte de 35 mm2 et remettre dans l’incubateur.

5. Jour 3 : Changer de média (Média de différenciation #1)

  1. Répétez la section 4 (étapes 1 à 5)

6. Jour 5 : Changer de média (Média de différenciation #1)

  1. Répétez la section 4 (étapes 1 à 5)

7. Jour 7 : Fractionnement des cellules 1:1

  1. Ajouter l’AR au milieu de différenciation #1 réchauffé et équilibré immédiatement avant d’ajouter le milieu dans les plats.
  2. Aspirez doucement les anciens supports et jetez-les.
  3. Ajouter 200 μl de trypsine EDTA réchauffée à 0,05 % par boîte de 35 mm2 et réchauffer dans un incubateur pendant environ 2 à 3 minutes ou jusqu’à ce que les cellules soient visiblement retirées de la plaque, comme observé au microscope.
  4. Trempez la trypsine en ajoutant 2 ml de milieu de différenciation #1 avec AR par boîte de 35 mm2 et utilisez le milieu pour rincer les cellules neuronales restantes de la plaque. Transférez ensuite le contenu dans un tube conique de 50 ml.
    note: Ne testez pas trop de plats à la fois pendant les étapes de trypsinisation. Cela permet de s’assurer que les cultures neuronales ne sont pas incubées dans la trypsine pendant trop longtemps, ce qui peut être cytotoxique.
  5. Combinez le contenu d’un maximum de 10 plats dans le tube conique de 50 ml et triturez doucement de haut en bas pas plus de cinq fois avec une pipette en plastique de 10 ml.
  6. Aliquote 2 ml de suspension cellulaire dans2 boîtes fraîches de 35 mm et retour dans l’incubateur.

8. Jour 8 : Changer de média (Média de différenciation #2)

  1. Ajouter l’AR (voir le tableau 1) aux milieux réchauffés et équilibrés immédiatement avant d’ajouter les milieux aux plats.
  2. Aspirez doucement les anciens supports et jetez-les.
  3. Ajouter lentement 2 mL de milieu de différenciation #2 (voir le tableau 2) avec l’AR par boîte de 35 mm2 et remettre dans l’incubateur. Ne laissez pas les neurones être exposés à l’air pendant une période prolongée car ils peuvent se dessécher rapidement.

9. Jour 9 : Préparation des plats recouverts de matrice extracellulaire (ECM)

  1. Décongeler un flacon de solution ECM sur de la glace et diluer 1:100 dans du DMEM froid.
  2. Répartissez 2 ml de mélange dans chaque plat de35 mm 2 et assurez-vous que toute la base du plat est couverte.
  3. Placer dans un incubateur (37 °C, 5 % CO2) pendant 1 heure ou toute la nuit.
  4. Aspirez le mélange et laissez sécher à l’air libre pendant environ 1 heure dans une hotte. Conserver à température ambiante jusqu’à 2 mois.

10. Jour 10 : Transfert des cellules sur des plaques revêtues ECM 1:1

  1. Ajouter l’AR (voir le tableau 1) aux milieux réchauffés et équilibrés immédiatement avant d’ajouter les milieux aux plats.
  2. Aspirez délicatement le support et jetez-le.
  3. Ajouter 200 μl de trypsine chauffée dans chaque boîte de 35 mm2 et laisser incuber à température ambiante pendant environ 1 à 2 minutes ou jusqu’à ce que les neurones soient visiblement retirés de la boîte, comme observé au microscope.
    note: Exécutez cette étape de trypsinisation à température ambiante pour éviter de sur-incuber les neurones avec de la trypsine et de causer des dommages. À ce stade, les neurones se libèrent des plaques beaucoup plus rapidement que les cellules de type épithélial.
  4. Trempez la trypsine en ajoutant 2 ml de milieu de différenciation #2 par boîte de 35 mmet utilisez le milieu pour rincer les cellules neuronales restantes de la plaque. Transférez ensuite le contenu dans un tube conique de 50 ml.
  5. Combinez le contenu d’un maximum de 10 plats dans le tube conique de 50 ml et triturez doucement de haut en bas pas plus de cinq fois avec une pipette en plastique de 10 ml.
  6. Verser la suspension cellulaire de 2 ml dans des boîtesde 35 mm 2 revêtues d’ECM et retourner dans l’incubateur.

11. Jour 11 : Changer de média (Média de différenciation #3)

  1. Ajouter l’AR (voir le tableau 1) aux milieux réchauffés et équilibrés immédiatement avant d’ajouter les milieux aux plats.
  2. Aspirez doucement les anciens supports et jetez-les.
  3. Ajouter lentement 2 ml de milieu de différenciation #3 (voir le tableau 2) avec l’AR par boîte de 35 mm2 et remettre dans l’incubateur. Ne laissez pas les neurones être exposés à l’air pendant une période prolongée.

12. Jour 14 : Changement de média (Média de différenciation #3)

  1. Répétez la section 11 (étapes 1 à 3)

13. Jour 17 : Dernier changement de média (Média de différenciation #3)

  1. Répétez la section 11 (étapes 1 à 3)

14. Jour 18 : Cultures neuronales prêtes à l’emploi

  1. Remplacez le milieu par le milieu de différenciation #3 frais avec PR tous les 3 jours pour maintenir la santé des neurones.
    note: Les cellules doivent être différenciées en neurones et présenter un phénotype neuronal. Les cultures sont généralement stables jusqu’à 14 jours après la différenciation terminale. Cependant, la durée de viabilité des neurones dépend du nombre de passages des cellules indifférenciées au début de la différenciation. Des nombres de passage plus élevés produisent des neurones différenciés avec une durée de vie utile plus courte.

Tableau 1 : Solutions mères et composants.

composantDétailsstockinstructions
10 μM RAAcide rétinoïque tout-trans5 mMRemettre en suspension 50 mg d’AR dans 33,3 ml d’EtOH à 95 %. L’AR est sensible à la chaleur, à la lumière et à l’air. Conserver dans une bouteille sombre et conserver à 4 °C jusqu’à 6 semaines. Utiliser à une dilution de 1:500 et diluer dans un milieu de différenciation immédiatement avant l’utilisation
(300,44 g/mol)
1 B-27B-27 Supplément50xDécongeler le flacon de 1 à 10 ml et le reste de l’aliquote dans des aliquotes à usage unique de 1 ml et les conserver à -80 °C. Conserver les flacons de 10 ml à -20 °C
20 mM KClchlorure de potassium1 MAjouter 250 ml d’eau à 18,6 g de KCl et un filtre stérile. Conserver à température ambiante
(74,55 g/mol)
2 mM db-cAMPdibutyryl cyclique AMP1 MRemettre en suspension le flacon plein en ajoutant 2,04 ml d’eau à 1 g d’AMPc. Sensible à la lumière et à l’humidité. Stocker dans des aliquotes de 100 μl ou 200 μl à -20 °C ou -80 °C
(491,37 g/mol)
50 ng/ml de BDNFFacteur neurotrophique dérivé du cerveau (BDNF)-Fiole centrifugeuse pour amener la poudre au fond. Mettre en suspension un flacon de 10 μg dans 1 ml de Neurobasal + 1x B27 ou un flacon de 5 μg dans 0,5 ml de Neurobasal + 1x B27 pour obtenir 10 μg/ml. Utilisation à une dilution de 1:200. Stocker les aliquotes de travail à -80 °C (ex : 250 μl)
hiFBSSérum de veau fœtal inactivé par la chaleur-Aliquote décongelé FBS dans des tubes coniques de 50 ml. Chauffer à 56 °C au bain-marie pendant 30 min. Retirer et congeler les aliquotes de travail à -20 °C

Tableau 2 : Recettes de médias.

Média de croissance de base
composantContenance pour 500 mldilution
EMEM415 ml d’EMEM
15 % hiFBS75 ml de hiFBS
1x stylo/streptocoque5 ml Stylo/Streptocoque1:100
2 mM de glutamine5 ml de glutamine1:100
*Garde maximum 6 semaines
Média de différenciation #1
composantContenance pour 50 mldilution
EMEM48 ml d’EMEM
2,5 % hiFBS1,3 ml de hiFBS
1x stylo/streptocoque500 μl stylo/streptocoque1:100
2 mM de glutamine500 μl de glutamine1:100
10 μM RA100 μl d’AR (stock de 5 mM)1/500
*Garder pendant 2 semaines maximum et ajouter RA immédiatement avant l’utilisation
*Ne conserve pas de média supplémentaire une fois que RA est ajouté - RA est instable
Média de différenciation #2
composantContenance pour 50 mldilution
EMEM49 ml d’EMEM
1 % hiFBS500 μl hiFBS
1x stylo/streptocoque500 μl stylo/streptocoque1:100
2 mM de glutamine500 μl de glutamine1:100
10 μM RA100 μl d’AR (stock de 5 mM)1/500
*Garder pendant 2 semaines maximum et ajouter RA immédiatement avant l’utilisation
*Ne conserve pas de média supplémentaire une fois que RA est ajouté - RA est instable
Média de différenciation #3
composantContenance pour 50 mldilution
Neurobasale47 ml Neurobasal
1 B-271 ml de B-27 (stock 50X)1 h 50
20 mM KCl1 ml de KCl (stock 1M)1 h 50
1x stylo/streptocoque500 μl stylo/streptocoque1:100
2 mM de GlutamaxI500 μl de GlutamaxI (100x stock)1:100
50 ng/ml de BDNF250 μl de stock BDNF (10 μg/ml)1:200
2 mM d’AMP dibutyrylique cyclique (db-cAMP)100 μl db-cAMP (stock 1M)1/500
10 μM RA100 μl d’AR (5 mM)1/500
*Garder pendant 2 semaines maximum et ajouter RA immédiatement avant l’utilisation
*Ne conserve pas de média supplémentaire une fois que RA est ajouté - RA est instable

Accès restreint. Veuillez vous connecter ou commencer un essai pour afficher ce contenu.

Résultats

figure-results-1
Figure 1 : Calendrier de la procédure de différenciation. Le processus de différenciation se compose de 11 étapes réparties sur une période de 18 jours. Le premier jour du protocole de différenciation (jour 0), entre 25 000 et 100 000 cellules sont plaquées sur des boîtes non revêtues de 35 mm. Les jours 1, 3 et 5, les anciens supports sont retirés et le support de différenciation #1 est appli...

Accès restreint. Veuillez vous connecter ou commencer un essai pour afficher ce contenu.

Déclarations de divulgation

Aucun conflit d’intérêts n’a été déclaré.

Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article
NomEntrepriseNuméro de catalogueCommentaires
B-27ThermoFisher ScientificRéférence 17504-044Voir le tableau 1 pour la préparation
Facteur neurotrophique dérivé du cerveau (BDNF)sigmaSRP3014 (10 μg)/B3795 (5 μg)Voir le tableau 1 pour la préparation
AMP cyclique de dibutyryle (db-cAMP)sigmaD0627Voir le tableau 1 pour la préparation
DmsoATCC4-X-
Minimum Essential Medium Eagle (EMEM)sigmaM5650-
Sérum fœtal bovin (FBS)HycloneSH30071.03Voir le tableau 1 pour la préparation
GlutamaxITechnologies de la vieRéférence 35050-061-
glutamineHycloneSH30034.01-
Chlorure de potassium (KCl)Fisher ScientificBP366-1Voir le tableau 1 pour la préparation
Solution de matrice extracellulaire (ECM) MaxGelsigmaE0282Voir l’étape 11 du protocole
NeurobasaleTechnologies de la vieRéférence 21103-049-
Pénicilline/streptomycine (Pen/Streptocoque)Technologies de la vieRéférence 15140-122-
Acide rétinoïque (AR)sigmaR2625Doit être conservé dans l’obscurité à 4 °C car ce réactif est sensible à la lumière
Cellules SH-SY5YATCCCRL-2266-
0,5 % trypsine + EDTATechnologies de la vieRéférence 15400-054-
Antennes Falcon 35 mm TCFalcon (une marque Corning)353001-

Explorer plus d’articles

Différenciation cellulaire du neuroblastomeDifférenciation neuronale des cellules SH-SY5YTraitement à l'acide rétinoïqueMéthode de privation de sérumDétachement à la trypsine-EDTARevêtement de matrice extracellulaireFacteurs de croissance neuronaleComptage cellulaire au hémocytomètreTechnique de repiquageMorphologie des neurones matures