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Articolo metodologico

Differenziazione di una linea cellulare di neuroblastoma umano in neuroni maturi

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⸱

8 luglio 2025

In questo articolo

Abstract

Fonte: Shipley, M. M., et al. Differenziazione della linea cellulare di neuroblastoma umano SH-SY5Y. J. Vis. Exp. (2016).

Questo video mostra una tecnica per trasformare le cellule di neuroblastoma SH-SY5Y indifferenziate in neuroni maturi completamente differenziati utilizzando una tecnica di passaggio sistematico. Ciò comporta la coltura delle cellule in una serie di terreni con livelli sierici gradualmente decrescenti per inibire la proliferazione di cellule simili epiteliali, promuovendo al contempo la differenziazione e la proliferazione di cellule simili ai neuroni. Inoltre, il terreno è integrato con acido retinoico e fattori di crescita specifici che inducono la differenziazione terminale di cellule simili a neuroni in neuroni maturi che mostrano un'ampia morfologia ramificata.

Protocollo

1. Considerazioni generali

  1. Vedere la Tabella dei Materiali/Attrezzature per un elenco dei reagenti necessari. Eseguire tutti i passaggi in condizioni rigorosamente asettiche.
  2. Utilizzare siero fetale bovino inattivato termicamente (hiFBS) per tutte le preparazioni di terreni che includono FBS. Per l'inattivazione termica, scaldare un'aliquota di 50 ml di FBS a 56 °C per 30 minuti, capovolgendo ogni 10 minuti (vedi anche Tabella 1).
    nota: Quando FBS viene utilizzato senza inattivazione termica, il fenotipo epiteliale progredisce più rapidamente in tutte le colture di cellule SH-SY5Y.
  3. Prima dell'uso, lasciare che il terreno si riscaldi ed equilibri in un'incubatrice per stabilire un corretto equilibrio del pH prima di ogni passaggio. Ad esempio, 50 ml di terreno impiegano circa un'ora per equilibrarsi completamente (pH 7, 37 °C, 5% CO2).
    nota: Questo protocollo utilizza una procedura di scissione in due fasi che richiede la tripsinizzazione e la riplaccatura delle cellule SH-SY5Y parzialmente differenziate. Questo è un processo stressante per queste cellule eccezionalmente fragili. Pertanto, è importante incubare le cellule nella tripsina per un periodo di tempo minimo. Ciò consentirà il distacco preferenziale dei neuroni, lasciando le cellule epiteliali ancora attaccate al piatto.
  4. Eseguire lentamente la triturazione delle cellule differenziate con una pipetta di plastica da 10 ml con la punta contro il fondo del tubo conico contenente le cellule. Eseguire la triturazione a bassa velocità, su e giù non più di cinque volte.

2. Scongelare e coltivare cellule di neuroblastoma SH-SY5Y indifferenziate

  1. Preparare i terreni di crescita di base.
  2. Scongelare rapidamente le cellule congelate in un bagno d'acqua a 37 °C (circa 2 minuti).
  3. Risospendere le cellule in 9 ml di terreno di crescita di base in una provetta conica da 15 ml, quindi centrifugare per 2 minuti a 1.000 x g.
  4. Aspirare il surnatante facendo attenzione a non disturbare le cellule pellettate e risospendere delicatamente le cellule in 10 ml di terreno di crescita di base.
  5. Piastra le celle su un pallone T-25 o su una piastra da 60 mm2.
  6. Il giorno successivo, sostituire il terreno per rimuovere le celle morte.

3. Giorno 0: Placche di Cellule per la Differenziazione

  1. Vedere la Figura 1 per il programma di differenziazione.
  2. Sciacquare le cellule indifferenziate con 1x PBS, aspirare e quindi tripsinizzare utilizzando 1-2 ml di tripsina-EDTA riscaldata allo 0,05%.
  3. Quando le cellule sono in tripsina, incubare per circa 3 minuti in un'incubatrice.
  4. Estinguere la tripsina aggiungendo 10 ml di terreno di coltura di base, sciacquare i lati del pallone o del piatto e triturare delicatamente 1-3 volte. Trasferire il contenuto in un tubo conico da 15 ml.
  5. Centrifugare per 2 minuti a 1.000 x g e aspirare il fluido facendo attenzione a non disturbare il pellet.
  6. Risospendere il pellet in 5 ml di terreno di coltura di base e triturare 1-3 volte.
  7. Contare le cellule utilizzando un emocitometro, quindi diluire utilizzando il terreno di crescita di base a 50.000 cellule/ml.
  8. Piastra 2 ml di cellule per piastra da 35 mm2 per un totale di 100.000 cellule per piastra e riposiziona nell'incubatore.

4. Giorno 1: Cambia Media (Differenziazione Media #1)

  1. Aliquotare 50 ml di Differentiation Media #1 (vedi Tabella 2) e incubare in un bagno d'acqua a 37 °C.
  2. Quando il mezzo è riscaldato, lasciarlo equilibrare in un incubatore (37 °C, 5% CO2) per almeno un'ora per stabilire un corretto equilibrio del pH prima dell'uso.
  3. Aggiungere l'acido retinoico (RA) (vedere la tabella 1) ai terreni riscaldati ed equilibrati immediatamente prima di aggiungere i terreni ai piatti.
    nota: L'acido retinoico è sensibile alla luce e deve essere conservato in bottiglie scure a 4 °C
  4. Aspirare delicatamente i vecchi supporti e gettarli.
  5. Aggiungere 2 ml di Differentiation Media #1 con AR per piastra da 35 mm2 e rimettere nell'incubatore.

5. Giorno 3: Cambia Media (Differenziazione Media #1)

  1. Ripetere la Sezione 4 (passaggi 1-5)

6. Giorno 5: Cambia Media (Differenziazione Media #1)

  1. Ripetere la Sezione 4 (passaggi 1-5)

7. Giorno 7: Celle Divise 1:1

  1. Aggiungere l'AR al terreno di differenziazione riscaldato ed equilibrato #1 immediatamente prima di aggiungere il terreno ai piatti.
  2. Aspirare delicatamente i vecchi supporti e gettarli.
  3. Aggiungere 200 μl di tripsina EDTA riscaldata allo 0,05% per piastra da 35 mm2 e scaldare in un incubatore per circa 2-3 minuti o fino a quando le cellule non sono visibilmente sollevate dalla piastra, come osservato al microscopio.
  4. Estinguere la tripsina aggiungendo 2 ml di Terreno di Differenziazione #1 con AR per piastra da 35 mm2 e utilizzare il terreno per sciacquare le cellule neuronali rimanenti dalla piastra. Quindi trasferire il contenuto in un tubo conico da 50 ml.
    nota: Non tripsinizzare troppe pietanze contemporaneamente durante le fasi di tripsinizzazione. Questo aiuta a garantire che le colture neuronali non vengano incubate nella tripsina per troppo tempo, che può essere citotossica.
  5. Unire il contenuto di un massimo di 10 piatti nella provetta conica da 50 ml e triturare delicatamente su e giù non più di cinque volte con una pipetta di plastica da 10 ml.
  6. Aliquotare 2 ml di sospensione cellulare in 2 piastre fresche da 35 mm e rimetterle nell'incubatore.

8. Giorno 8: Cambia Media (Differenziazione Media #2)

  1. Aggiungere l'AR (vedere la Tabella 1) ai fluidi riscaldati ed equilibrati immediatamente prima di aggiungere i terreni alle stoviglie.
  2. Aspirare delicatamente i vecchi supporti e gettarli.
  3. Aggiungere lentamente 2 mL di Terreno di Differenziazione #2 (vedere Tabella 2) con AR per piastra da 35 mm2 e rimettere nell'incubatore. Non lasciare che i neuroni siano esposti all'aria per un periodo prolungato poiché possono seccarsi rapidamente.

9. Giorno 9: Preparare i Piatti Rivestiti di Matrice Extracellulare (ECM)

  1. Scongelare una fiala di soluzione ECM con ghiaccio e diluire 1:100 in DMEM freddo.
  2. Erogare 2 ml di composto in ogni piatto da 35 mm2 e assicurarsi che l'intera base del piatto sia coperta.
  3. Mettere in un'incubatrice (37 °C, 5% CO2) per 1 ora o tutta la notte.
  4. Aspirare la miscela e lasciarla asciugare all'aria per circa 1 ora in una cappa. Conservare a temperatura ambiente per un massimo di 2 mesi.

10. Giorno 10: Trasferimento delle cellule su piastre rivestite ECM 1:1

  1. Aggiungere l'AR (vedere la Tabella 1) ai fluidi riscaldati ed equilibrati immediatamente prima di aggiungere i terreni alle stoviglie.
  2. Aspirare delicatamente il terreno e gettarlo.
  3. Aggiungere 200 μl di tripsina riscaldata a ciascuna piastra da 35 mm2 e lasciare incubare a temperatura ambiente per circa 1-2 minuti o fino a quando i neuroni non sono visibilmente sollevati dalla capsula come osservato al microscopio.
    nota: Eseguire questa fase di tripsinizzazione a temperatura ambiente per evitare di sovraincubare i neuroni con la tripsina e causare danni. In questa fase, i neuroni si liberano dalle placche molto più velocemente delle cellule epiteliali.
  4. Estinguere la tripsina aggiungendo 2 ml di Terreno di Differenziazione #2 per piastra da 35 mm2 e utilizzare il terreno per sciacquare le cellule neuronali rimanenti dalla piastra. Quindi trasferire il contenuto in un tubo conico da 50 ml.
  5. Unire il contenuto di un massimo di 10 piatti nella provetta conica da 50 ml e triturare delicatamente su e giù non più di cinque volte con una pipetta di plastica da 10 ml.
  6. Erogare 2 ml di sospensione cellulare in piastre da 35 mm2 rivestite con ECM e rimetterle nell'incubatore.

11. Giorno 11: Cambia Media (Differenziazione Media #3)

  1. Aggiungere l'AR (vedere la Tabella 1) ai fluidi riscaldati ed equilibrati immediatamente prima di aggiungere i terreni alle stoviglie.
  2. Aspirare delicatamente i vecchi supporti e gettarli.
  3. Aggiungere lentamente 2 ml di Terreno di Differenziazione #3 (vedere Tabella 2) con AR per piastra da 35 mm2 e rimettere nell'incubatore. Non permettere che i neuroni siano esposti all'aria per un periodo prolungato.

12. Giorno 14: Cambia Media (Differenziazione Media #3)

  1. Ripetere la Sezione 11 (passaggi 1-3)

13. Giorno 17: Ultimo cambio di media (Differenziazione Media #3)

  1. Ripetere la Sezione 11 (passaggi 1-3)

14. Giorno 18: Colture Neuronali Pronte all'Uso

  1. Cambia il terreno in un nuovo Terreno di differenziazione #3 con AR ogni 3 giorni per mantenere la salute dei neuroni.
    nota: Le cellule dovrebbero essere differenziate in neuroni e mostrare un fenotipo neuronale. Le colture sono in genere stabili fino a 14 giorni dopo la differenziazione terminale. Tuttavia, la durata della vitalità dei neuroni dipende dal numero di passaggi delle cellule indifferenziate all'inizio della differenziazione. Numeri di passaggio più elevati producono neuroni differenziati con una vita utile più breve.

Tabella 1: Soluzioni e componenti di serie.

componenteDettagliceppodisposizioni
10 μM RAAcido retinoico all-trans5 mMRisospendere 50 mg di AR in 33,3 ml di EtOH al 95%. L'artrite reumatoide è sensibile al calore, alla luce e all'aria. Conservare in bottiglia scura e conservare a 4 °C per un massimo di 6 settimane. Utilizzare a diluizione 1:500 e diluire in mezzi di differenziazione immediatamente prima dell'uso
(300,44 g/mol)
1x B-27Supplemento B-2750 volteScongelare il flacone da 1-10 ml e il resto dell'aliquota in aliquote monouso da 1 ml e conservare a -80°C. Conservare i flaconi da 10 ml a -20 °C
20 mM KClcloruro di potassio1 MAggiungi 250 ml di acqua a 18.6 g di KCl e filtro sterile. Conservare a temperatura ambiente
(74,55 g/mol)
2 mM db-cAMPdibutirrile ciclico AMP1 MRisospendere la bottiglia piena aggiungendo 2.04 ml di acqua a 1 g di db-cAMP. Sensibile alla luce e all'umidità. Conservare in aliquote da 100 μl o 200 μl a -20 °C o -80 °C
(491,37 g/mol)
50 ng/ml di BDNFFattore neurotrofico derivato dal cervello (BDNF)-Centrifugare la fiala per portare la polvere sul fondo. Risospendere il flaconcino da 10 μg in 1 ml di Neurobasal + 1x B27 o il flaconcino da 5 μg in 0,5 ml di Neurobasal + 1x B27 per ottenere 10 μg/ml. Utilizzare in diluizione 1:200. Conservare le aliquote di lavoro a -80 °C (es: 250 μl)
hiFBSSiero fetale bovino inattivato a caldo-Aliquot scongelato FBS in provette coniche da 50 ml. Scaldare a 56 °C a bagnomaria per 30 min. Rimuovere e congelare le aliquote di lavoro a -20 °C

Tabella 2: Ricette multimediali.

Terreni di Crescita di Base
componenteVolume per 500 mldiluizione
EMEM415 ml di EMEM
15% hiFBS75 ml di hiFBS
1x penna/streptococco5 ml di penna/streptococcos1:100
2 mM di glutammina5 ml di glutamminas1:100
*Conservare per un massimo di 6 settimane
Mezzi di differenziazione #1
componenteVolume per 50 mldiluizione
EMEM48 ml di EMEM
2,5% hiFBS1,3 ml di hiFBS
1x penna/streptococco500 μl di penna/streptococcos1:100
2 mM di glutammina500 μl di glutamminas1:100
10 μM RA100 μl di RA (5 mM di magazzino)s1:500
*Conservare per 2 settimane al massimo e aggiungere RA immediatamente prima dell'uso
*Non conservare i media extra una volta aggiunto RA - RA è instabile
Mezzi di differenziazione #2
componenteVolume per 50 mldiluizione
EMEM49 ml di EMEM
1% hiFBS500 μl di hiFBS
1x penna/streptococco500 μl di penna/streptococcos1:100
2 mM di glutammina500 μl di glutamminas1:100
10 μM RA100 μl di RA (5 mM di magazzino)s1:500
*Conservare per 2 settimane al massimo e aggiungere RA immediatamente prima dell'uso
*Non conservare i media extra una volta aggiunto RA - RA è instabile
Mezzi di differenziazione #3
componenteVolume per 50 mldiluizione
Neurobasale47 ml Neurobasale
1x B-271 ml di B-27 (50X stock)1:50
20 mM KCl1 ml di KCl (1 milione di pezzi)1:50
1x penna/streptococco500 μl di penna/streptococcos1:100
2 mM di GlutamaxI500 μl di GlutamaxI (100x stock)s1:100
50 ng/ml di BDNF250 μl di BDNF (10 μg/ml)s1:200
2 mM di AMP ciclico dibutirrilico (db-cAMP)100 μl di db-cAMP (1 milione di scorte)s1:500
10 μM RA100 μl di RA (5 mM di stock)s1:500
*Conservare per 2 settimane al massimo e aggiungere RA immediatamente prima dell'uso
*Non conservare i media extra una volta aggiunto RA - RA è instabile

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Risultati

figure-results-1
Figura 1: Calendario della procedura di differenziazione. Il processo di differenziazione consiste in 11 fasi distribuite nel corso di un periodo di 18 giorni. Il primo giorno del protocollo di differenziazione (giorno 0), tra le 25.000 e le 100.000 cellule vengono piastrate su piastre da 35 mm non rivestite. Nei giorni 1, 3 e 5, i vecchi supporti vengono rimossi e viene applicato il Differentiation ...

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Dichiarazioni

Nessun conflitto di interessi dichiarato.

Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo
NomeAziendaNumero di catalogoCommenti
B-27ThermoFisher ScientificoCodice 17504-044Vedere la Tabella 1 per la preparazione
Fattore neurotrofico derivato dal cervello (BDNF)sigmaSRP3014 (10 μg)/B3795 (5 μg)Vedere la Tabella 1 per la preparazione
dibutirrile AMP ciclico (db-cAMP)sigmaD0627Vedere la Tabella 1 per la preparazione
DmsoATCC4-X-
Aquila media minima essenziale (EMEM)sigmaMotore M5650-
Siero fetale bovino (FBS)CloneSH30071.03Vedere la Tabella 1 per la preparazione
GlutamaxITecnologie per la vitaCodice 35050-061-
glutamminaCloneSH30034.01-
Cloruro di potassio (KCl)Fisher ScientificoBP366-1Vedere la Tabella 1 per la preparazione
Soluzione MaxGel per matrice extracellulare (ECM)sigmaE0282Vedere il passaggio 11 del protocollo
NeurobasaleTecnologie per la vitaCodice 21103-049-
Penicillina/Streptomicina (Pen/Streptomic)Tecnologie per la vitaCodice: 15140-122-
Acido retinoico (RA)sigmaCodice: R2625Deve essere conservato al buio a 4 °C perché questo reagente è sensibile alla luce
Celle SH-SY5YATCCCodice CRL-2266-
0,5% tripsina + EDTATecnologie per la vitaCodice 15400-054-
Piatti Falcon 35 mm TCFalcon (un marchio Corning)353001-

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