神经胶质特性

神经胶质细胞, 如星形胶质细胞, 小神经胶质细胞, 和少突胶质细胞, 在中枢神经系统中扮演重要角色, 比如维持体内平衡, 积极参与突触形成, 或者保护和支持神经元. 最近, 了解神经胶质细胞在健康和疾病中的作用已经变得至关重要, 新的研究工具和方法从胶质细胞中心的角度被开发出来. 神经胶质细胞培养是基础研究和转译研究的重要工具, 原代培养或诱导多能干细胞的使用被认为与人类疾病的研究更相关. 然而,模型在很大程度上局限于终点形态学和免疫组化方法. 胶质细胞的研究将受益于技术工具和翻译的发展 体外 增强对神经胶质细胞生长的认识的模型, 形态, 函数, 以及它们在中枢神经系统疾病中的作用.


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白皮书:用活细胞分析表征星形胶质细胞模型

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关键优势

量化胶质细胞生长,形态学和药理学

使用动态的、高通量的测量来监测大脑不同区域的动态生物


图1. 脑区星形胶质细胞的时间监测显示细胞生长和形态的差异.  皮层、海马和小脑星形胶质细胞以2000个细胞/孔植入96孔板. 10天内监测细胞增殖和形态变化. 图像显示30-40%融合的培养物(2天), 皮质或4天, 海马和小脑), 分枝形态表型量化(粉色和棕色面具). 时间-过程剖面比较了大脑各区域的生长,显示皮层星形胶质细胞的生长速度最快. 神经胶质细胞分支与小脑星形胶质细胞在96h时产生最大分支进行了长期比较(68.3 ± 1.8)其次是海马(50.6 ± 1.5)和皮质(12.3 ± 0.7). 还显示了每口井的最大分枝(变异图)。. 数据以均数±SEM(24个重复)表示,图像以10倍放大倍数采集.

离子霉素对小脑星形胶质细胞的药理作用


图2. 离子霉素诱导的钙离子增加对小脑星形胶质细胞生长和健康的影响. 小脑星形胶质细胞于10点植入96孔板,000个细胞/孔,用钙离子载体离子霉素(0.01 - 10µM)® Annexin V NIR (Sartorius; 0.5%). 增殖和细胞健康监测超过10天. 时间过程显示了离子霉素对细胞生长的动力学作用. 浓度-反应曲线比较离子霉素对细胞生长和健康的影响, 随着浓度依赖性的合流减少和凋亡增加,观察到离子霉素的毒性作用. 代表性图像显示24小时对生长(阶段)和细胞健康(NIR)的影响. 数据以均数±SEM(3个重复)表示,图像以10倍放大倍数拍摄.

获得更深刻的见解

监测细胞周期进展, 使用无扰动试剂解开复杂调制的调制和细胞活力


图3. 冈田酸(OKA)诱导的细胞周期阻滞可与星形细胞凋亡区分开来. 表达Incucyte的T98G星形细胞® 细胞周期绿色|橙色慢病毒在96孔板中接种4000个细胞/孔. 用蛋白磷酸酶抑制剂OKA (50 - 0.14纳米)在存在细胞健康试剂的孵育细胞® Annexin V NIR (0.5%; Sartorius) to enable the effects on both cell cycle arrest and cell viability to be determined. 使用孵卵器在10X的位置获取图像® 细胞逐个细胞分析模块,以允许细胞单独分段, 具有代表性相位和/或荧光(绿色, 橙色, NIR)阶段视频显示的车辆和OKA超过2天的治疗后. Time-courses, 显示S|G2|M细胞群(绿色)或G1细胞群(橙色)和Annexin V阳性细胞群(蓝绿色), 揭示了奥卡河(5.在16h内,s| G2|M细胞凋亡停止,直到36h左右凋亡细胞数量开始增加. 浓度-反应曲线显示OKA在20 h时对不同阶段的群体具有快速的疗效,在48h时对细胞活力有延迟效应(Annexin V阳性). 数据以平均值±SEM表示,重复6次.

可视化和量化神经胶质细胞的运动

获得实时细胞运动测量与全自动分析,以评估损伤后的实时


图4. 不同脑区星形胶质细胞的损伤后迁移和药理抑制.  将初级(皮层、海马、小脑)或iPSC (CDI、Fujifilm)星形胶质细胞植入孵化细胞® imagelockt96孔板在30,000个细胞/良好且精确, 孵化细胞造成了可再生的伤口® Woundmaker. 图像通过孵卵器获得® live-cell分析系统. 阶段视频显示损伤后3天内海马培养物的迁移, 初始划伤伤口(蓝色口罩)和闭合伤口(淡黄色口罩)显示分割, 并允许对细胞进行形态学评估. 时间-过程剖面比较不同脑区伤口愈合率,小脑星形胶质细胞迁移最快. 在药理学研究中,皮质星形胶质细胞与离子霉素(10 - 0.在伤前观察到浓度依赖性的迁移抑制(IC50 = 1.67 µM). 数据以平均值±SEM表示,重复24次.

量化胶质细胞趋化性在实时与全自动分析


图5. T98G-WT星形细胞向FBS趋化迁移. 将T98G-WT细胞置于孵育室顶部® ClearView 96-Well趋化板涂有PDL (0.1 mg/mL),密度为1000细胞/孔. Once the cells had adhered, fetal bovine serum (FBS; 10 - 0.12%)作为化学引诱剂添加到底室. 图片, 和各自的面具, 添加48小时后,膜的顶部和底部是否具有代表性. 48h时程和条形图显示随着胎牛血清水平的增加,通过孔隙的趋化迁移呈浓度依赖性增加(EC50 = 3%)。. 数据以平均值±SEM表示,重复10次.

利用生理学相关的神经胶质模型

用相关细胞模型研究神经胶质的支持功能, ips衍生细胞或原代细胞, 在单培养或共培养中评估星形细胞的支持功能


图6. iPSC星形胶质细胞在神经元共培养中促进神经突的发育并稳定神经网络的活性. 将人ipsc衍生的神经元作为星形胶质细胞的单一或共培养(神经元为25K), 10K cells/well for astrocytes; Talisman Therapeutics). 神经元被孵化细胞感染® 神经光或神经突发橙色(十大靠谱网赌平台)评估神经突的发展或监测随时间的自发神经活动, 分别. 时间过程显示,与单一培养相比,共培养产生了更大的神经突分支和分枝(NL: 147±2).5 vs. 72 ± 2.5 mm/mm2,分别在228h). 迹线表示视野内所有活动物体的钙涨落. 条形图显示活动对象的量化, 相关性(连接), 23 d时的爆发率和持续时间. 与单一培养相比,共培养产生更多的活性物质,并显示出更持久的钙离子事件的频率降低, 表明网络稳定, 而连接不受影响. 结果表明iPSC星形胶质细胞在共培养中的支持功能, 神经元在哪里显示出增强的形态表型和发展出更成熟的功能网络. 平均值±SEM,重复24次.

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