신경생물학에서는 인간 뉴런에서 생체 내에서 일어나는 일에 대한 번역 모델 역할을 하는 신뢰할 수 있고 복제 가능한 체외 시스템을 보유하는 것이 중요합니다. 이 프로토콜은 SH-SY5Y 인간 신경모세포종 세포를 in vitro 응용 프로그램에 사용할 수 있는 생존 가능한 뉴런으로 배양하고 분화하는 방법을 설명합니다.
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신경생물학에서는 인간 뉴런에서 생체 내에서 일어나는 일에 대한 번역 모델 역할을 하는 신뢰할 수 있고 복제 가능한 체외 시스템을 보유하는 것이 중요합니다. 이 프로토콜은 SH-SY5Y 인간 신경모세포종 세포를 in vitro 응용 프로그램에 사용할 수 있는 생존 가능한 뉴런으로 배양하고 분화하는 방법을 설명합니다.
인간 질병에 대한 번역 모델을 제공하는 적절한 생체 내 및 체외 시스템을 갖추는 것은 신경 생물학 및 신경 과학 연구의 필수적인 측면입니다. 신경생물학에 사용되는 전통적인 체외 실험 모델에는 쥐와 생쥐의 1차 신경 세포 배양, 쥐 B35 및 마우스 Neuro-2A 세포를 포함한 신경모세포종 세포주, 쥐 PC12 세포 및 단기 슬라이스 배양이 포함됩니다. 많은 연구자들이 이러한 모델에 의존하고 있지만 인간 구성 요소가 부족하고 관찰된 실험 효과는 각 종에만 국한될 수 있으며 인간에서 동일하게 발생하지 않을 수 있습니다. 또한 이러한 세포는 뉴런이지만 불안정한 핵형을 가질 수 있어 유전자 발현 연구 및 세포 신호전달에 대한 재현 가능한 연구에 사용하는 데 문제가 있을 수 있습니다. 따라서 인간의 신경 질환에 대한 보다 일관된 모델을 개발하는 것이 중요합니다.
다음 절차는 염색체가 안정적인 인간 신경모세포종 세포주인 SH-SY5Y를 분화하여 균일하고 생존 가능한 인간 신경 배양을 얻기 위한 따르기 쉽고 재현 가능한 방법을 설명합니다. 이 방법은 앞서 설명한 여러 방법1-4를 통합하고 배지에서 혈청을 순차적으로 제거하는 것을 기반으로 합니다. 타임라인에는 점진적인 혈청 결핍이 포함되며, 세포 외 기질 단백질과 신경 영양 인자(neurotrophic factor)가 도입되었습니다. 이를 통해 뉴런은 분화할 수 있고 상피 세포는 선택되어 균질한 뉴런 배양이 가능합니다. 대표적인 결과는 SH-SY5Y 신경모세포종 세포가 초기 상피와 같은 세포 표현형에서 보다 광범위하고 분지된 신경 표현형으로 성공적으로 분화되었음을 보여줍니다. 이 프로토콜은 후속 생화학 및 분자 분석에 사용할 수 있는 균일한 신경 배양 집단을 생성하는 신뢰할 수 있는 방법을 제공하며, 이는 연구자에게 인간 감염 및 질병에 대한 보다 정확한 번역 모델을 제공합니다.
시험 관내 모델 시스템에 사용하는 능력은 크게 신경 생물학 및 신경 과학 분야를 강화하고있다. 배양 세포가 감염 질병의 병리를 이해하고, 예비 약물 시험 평가를 수행하는 단백질의 기능 및 분자 기전 특정 현상을 특징 효율적인 플랫폼을 제공한다. 신경 생물학에서 세포 배양 모델의 주요 유형은 쥐 B35 세포 5 신경 2A 마우스 세포 6, 랫트 PC12 세포는 7 쥐 및 신경 아세포종 세포주 유래의 주요 신경 배양 물을 포함한다. 이러한 세포주의 사용이 크게 필드 진행 하였지만, 비 - 인간 세포 및 조직 처리와 연관된 여러 교란 요인이있다. 인간과 비교했을 때 이러한 이해 종 특이 대사 과정의 차이, 질병 증상 및 발병 기전의 표현형을 포함한다. 이 점에 유의하는 것이 중요하다설치류 모델 제약 경로는 설치류와 인간 사이에서 보존되는 8-11 이해 중요성 강조 마우스 및 인간의 유전자 발현 및 전사 인자 신호 사이에 상당한 차이가 다시한다. 기타 N-테라 -2- (NT2) 인간 기형 암종 세포주 유도 성 및 다 능성 줄기 세포 (iPSCs)를 포함한 인간 신경 세포 라인의 사용을 채용 하였다. 이 세포주는 체외 인간의 시스템에 대한 좋은 모델을 제공합니다. 그러나, 레티노 산 (RA) 신경 교세포의 혼합 집단의 생성을 초래하고 추가의 정제 공정을 필요 반경 신경교 세포 (12)와 NT2 세포의 분화 신경 세포 집단을 순수 얻었다. 또한 NT2 세포는 세포의 72 %보다 큰 60 염색체와 매우 가변적 핵형 13 보여준다. iPSCs는 다른 세포 라인 사이의 차별화에 다양성을 보여 분화 효율에 차이가 14. 이들 대안을 편안하게 일관되고 재현 인간 신경 세포 모델을 갖는 것이 바람직하다.
SH-SY5Y의 neuroblast 같은 세포는 부모의 신경 모세포종 세포주 SK-N-SH의 서브 클론입니다. 부모 세포주 neuroblast 같은 상피 세포 형 (15)을 모두 포함하는 골수 생검 1970에서 발생 하였다. SH-SY5Y 세포를 47 염색체 이루어진 안정한 핵형을 가지고, 다른 RA의 사용을 포함하는 메커니즘, 포르 볼 에스테르 및 뇌 유래 특정 뉴로 통해 다양한 성숙한 인간 뉴런에 neuroblast 같은 상태로부터 구별 될 수있다 신경 영양 인자 (BDNF). 선행 증거는 다른 방법의 사용은 아드레날린, 콜린성 및 도파민 뉴런 16,17 특정 신경 세포 아형에 대해 선택할 수있는 제안한다. 이 후자의 측면은 신경 생물학 실험의 다수 유용 SH-SY5Y 세포를 만든다.
ontent는 "> 여러 연구는 미분화와 차별화 된 지역에서의 SH-SY5Y 세포 사이의 중요한 차이점을 지적했다. 때 SH-SY5Y 세포는 미분화, 그들은 빠르게 증식과 거의 짧은 프로세스와, 비 편광 것으로 보인다. 그들은 종종 성장 분화시 미성숙 뉴런 18,19 나타내는 덩어리 및 발현 마커. 이러한 세포는 긴 분지 프로세스 증식의 저하를 확장하고, 어떤 경우에는 2,18을 편광. 완전히 분화 된 SH-SY5Y 세포는 이전에 표현하는 것으로 입증되었다 성장 관련 단백질 (GAP-43), 신경 핵 (NeuN), synaptophysin에 (SYN), 시냅스 소포 단백질 II (SV2), 신경 세포 특이에 놀라 (NSE)와 미세 소관 연관 단백질 (MAP)를 포함하여 성숙한 신경 세포의 다른 마커의 다양한 2,16,17,20, 이러한 glial fibrillary 산성 단백질 (GFAP) 4 등의 폐해 마커의 발현을 부족합니다. SH-SY5Y 세포가 represe 차별화 추가 지원에NT 균질 신경 인구 BDNF를 제거하여 세포 사멸 4 초래한다. 이는 차별화 된 SH-SY5Y 세포의 생존 신경 세포를 성숙 비슷한 영양 요인에 따라 달라집니다 것이 좋습니다.서브 클론 1978 3 년에 설립 된 이후 SH-SY5Y 세포의 사용은 증가하고있다. 그 사용의 예는 파킨슨 병 (17), 알츠하이머 병 (21), 및 폴리오 바이러스 (22), 엔테로 바이러스 71 (EV71)를 포함하는 바이러스 감염의 병인 (23, 24)을 조사 포함 수두 - 대상 포진 바이러스 (VZV) 1, 인간 거대 세포 바이러스 (25), 및 단순 포진 바이러스 (HSV) 2,26. 특히 neurovirology 27-36 분야, SH-SY5Y 세포는 미분화 형태로 이들 세포를 사용하여 한 것을 여러 연구가 중요하다. 분화 된 SH-SY5Y 세포에 비해 미분화 관찰 된 표현형의 차이 whe에 의문을 제기THER 감염의 진행을 관찰 성숙한 분화 된 신경 세포에서 상이한 것이다. 예를 들어, 분화 된 SH-SY5Y 세포에 의한 HSV 결합 미분화 SH-SY5Y 세포를 2 엔트리를 변조 표면 수용체의 부족 일 수있다 분화, 증식 SH-SY5Y 세포, 대 HSV-1 흡수 높은 효율을 갖는다. 이는 시험관 내에서 신경 세포를 테스트에 초점을 맞춘 실험을 설계 할 때, SH-SY5Y 세포를 생체 내 모델로 변환하고 비교에 대한 가장 정확한 결과를 얻기 위하여 구별되어야 함 때문에 중요하다.
인간 신경 세포 배양 물을 생성하는 신뢰할 수있는 방법의 개발이 연구 정확하게 인간 신경계 병진 모델 실험을 수행 할 수 있도록하는 것이 필수적이다. 여기에 제시된 프로토콜은 차별화되는 인간의 신경 세포에 대한 풍부 이전의 방법 1-4에서 파생 된 모범 사례를 묘사 절차레티노 산을 사용.
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1. 일반 고려 사항
SH-SY5Y 유지 관리 문화의 2. 통과
3. 냉동 SH-SY5Y 세포
4. 해동 문화 미분화 SH-SY5Y 신경 모세포종 세포
5 일 0 : 차별화에 대한 도금 세포
6. 1 일 : 변경 미디어 (차별화 미디어 # 1)
7. 3 일 : 변경 미디어 (차별화 미디어 # 1)
8. 5 일 : 변경 미디어 (차별화 미디어 # 1)
9 일 7 : 분할 세포 1 : 1
10 일 8 : 변경 미디어 (차별화 미디어 # 2)
11 일 9 : 세포 외 기질 (ECM)를 준비 코팅 요리
12 일 10 : 전송 세포 상ECM 코팅 된 플레이트 1 :
13 일 11 : 변경 미디어 (차별화 미디어 # 3)
14 일 14 : 변경 미디어 (차별화 미디어 # 3)
15 일 17 : 마지막 미디어 변경 (차별화 미디어 # 3)
16 일 18 : 사용 준비 신경 문화
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현재, 이러한 흡수되어 최적 바이러스 2와 같은 획일적 인 SH-SY5Y 세포는 중요한 미분화 세포가 부족할 수 인간 뉴런 27-36, 표현형 및 기능에 대한 모델로서 사용되는 신경 생물학 및 neurovirology 분야의 많은 경우가있다 정확한 해석을 위해 필요한. 이 체외 신경계를 SH-SY5Y 세포를 사용하거나 다른 어떤 경우에는, 세포가 적절하게 생체 내에서 뉴런에서 발생 될 것인가의 최상의 표현 된 데이터를 획득하기 위하여, 신경 세포로 분화되는 것이 중요하다. 이후 생화학 및 이미징에 사용할 수 있습니다 십팔일 내에서 매우 실용적, 균질, 차별화의 연결을 문화 위의 프로토콜 금리는 분석한다. 미분화 SH-SY5Y 신경 모세포종 세포는 (그림 2A) 외측으로 연장 다수의 짧은 프로세스와 대형 평면, 상피 같은 표현형을 보여 분화 된 세포 동안들 주변의 세포 (그림 2B)에 연결하는 여러...
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위의 프로토콜은 균일하고 가능한 인간의 신경 세포 문화를 생성하는 간단하고 재현성있는 방법을 제공한다. 이 프로토콜은 기술과 각각의 모범 사례를 서술하는 데 몇 이전에 발행 된 방법 1-4과 목표를 통합하는 방법을 사용합니다. SH-SY5Y 세포의 분화는 점진적으로 혈청 부족에 의존; 레티노 산, 향 신경성 인자 및 세포 외 기질 단백질의 첨가; 시리얼 분할 차별화 성숙한 부착 뉴런 선택합니다. 이 세포주는 현탁과 부착 세포의 이종 집단으로 시작한다. 이 프로토콜은 계대 또는 매체 변경 전에 PBS 세척 원천으로 두 집단을 유지하는 것을 목표로하지만, 부유 세포의 일부 손실이 데드 상피 세포의 제거를 허용 할 필요가있다. 제시된 방법은 실험을위한 차별화 된 인간의 SH-SY5Y 신경 세포의 균일 한 인구를 생성합니다.
인접 해 있지만R 에이전트 또는 콜린성 아드레날린 표현형 16,17 뉴런으로의 분화를 유도하는 데 사용될 수 RA의 사용...
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저자는 공개할 것이 없습니다.
SH-SY5Y 분화를 위한 조건을 최적화하는 데 Yolanda Tafuri의 기여와 이 작업을 시작한 실험실의 Lynn Enquist 박사의 지원에 감사드립니다. Y. Tafuri는 그림 3에 표시된 이미지를 제공했습니다. 이 작업은 NIH-NIAID ViPR(Virus Pathogens Resource), MLS 및 L. Enquist(Bioinformatics Resource Center) 및 MLS(K22 AI095384)의 지원을 받았습니다.
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| 이름 | 회사 | 카탈로그 번호 | 댓글 |
|---|---|---|---|
| B-27 | ThermoFisher Scientific | 17504-044 | 준비에 대해서는 Table 1를 참조하십시오 |
| Brain-Derived Neurotrophic Factor (BDNF) | Sigma | SRP3014 (10 μ g)/B3795 (5 μ g) | |
| 준비 dibutyryl cyclic AMP (db-cAMP) | Sigma | D0627 | <>표 1<> 참조 |
| 준비 DMSO | ATCC | 4-X-Minimum | |
| Essential Medium Eagle (EMEM) | Sigma | M5650-Fetal | |
| Bovine Serum (FBS) | Hyclone | SH30071.03 | 준비는 표 1 참조 |
| GlutamaxI | Life Technologies | 35050-061-Glutamine | |
| Hyclone | SH30034.01-Potassium | ||
| Chloride (KCl) | Fisher Scientific | BP366-1 | 준비는 표 1 참조 |
| MaxGel 세포외 기질(ECM) 용액 | Sigma | E0282 | 프로토콜 |
| Neurobasal | Life Technologies | 21103-049-Penicillin | |
| /Streptomycin (Pen/Strep) | Life Technologies | 15140-122-Retinoic | |
| acid (RA) | Sigma | R2625 | C 이 시약은 빛에 민감하기 때문에 |
| SH-SY5Y 셀 | ATCC | CRL-2266-0.5 | |
| % 트립신 + EDTA | Life Technologies | 15400-054-Falcon | |
| 35mm TC 접시 | Falcon (코닝 브랜드) | 353001 | - |
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