实验方法

背根神经节细胞的原代培养实验

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背根神经节的原代培养实验可以用于:(1)被根神经节被诱导生长发育并形成广泛的神经网络;(2)利用培养的DRG细胞进行轴突生长发育的研究。

背根神经节细胞的原代培养实验

实验原理

原代培养是指由体内取出组织或细胞进行的首次培养,也叫初代培养。原代培养离体时间短,遗传性状和体内细胞相似,适于做细胞形态、功能和分化等研究。较为严格地说是指成功传代之前的培养,此时的细胞保持原有细胞的基本性质,如果是正常细胞,仍然保留二倍体数。但实际上,通常把第一代至第十代以内的培养细胞统称为原代细胞培养。最常用的原代培养有组织块培养和分散细胞培养。

仪器/耗材

培养瓶

实验步骤

获得消毒动物后详细的步骤如下:


1.无菌条件下仰卧放置胚胎或仔鼠于冰D-PBS液中,断头后打开胸腹腔,除去内脏器官。从颈部椎管开口插入显微剪,沿脊柱背侧中线两侧剪开椎管,去除暴露脊髓后,即在椎间孔旁可见到沿脊柱两侧排列的背根节,用精细显微摄小心提取,并剥除其被膜。


2.若施行组织块培养,可用精细显微剪将每个背根节剖为2-3个植块,直接接种于涂有鼠尾胶的基质上,加少量含10%胎牛血清的DMEM培养液培养。


3.如若需要背根神经节分散细胞培养,则可将分离好的DRG组织块收集入0.25%胰蛋白酶液中37℃消化30min。加人10滴胎牛血清终止消化后,900r/min离心5min,去除上清。而后依照总论的方法在含10%胎牛血清的DMEM培养液中制成单细胞悬液,调整细胞浓度为(0.5-1)X105/ml接种细胞于多聚赖氨酸包被的介质上,37℃,5%CO2的孵育箱内培养。


4.以上两种培养方法24h后均倾去培养皿内种植培养液,改用无血清培养液(Neurobasal+827+谷氨酰胺+20ng/ml NGF)培养。接种第3天,加入细胞分裂抑制剂ARA-C以抑制非神经细胞的增殖,作用48h后半量更换新鲜培养液,以后每周1/2量换液2次。


5.纯化培养的DRGs可以存活2个月之久,纯度可达96%以上。分散培养的DRG神经元48h可见胞体有光晕感,圆形或椭圆形,大小不一,有多极、双极和假单极神经元。2d后给予抑制剂处理后,DRG突起生长迅速,形成稀疏网络状结构。随着培养时间的延长,神经元突起的主干和分枝明显延长并增粗,神经突起网络变得更加致密,杂质细胞已经脱壁漂浮,培养物背景变得干净清晰很多,免疫细胞化学进一步鉴定培养细胞为神经丝(NF)阳性(图1-3)。

注意事项

1.组织块培养中,由千背根节被膜的剔除较为困难,将每个背根节剖为2-3个植块则更有利于细胞从植块中爬出,明显提高植块的存活率。


2.获取组织的消化培养时间要视动物年龄做相应的调整,即胚胎期可以控制在20-30min,而仔鼠可以在30-50min内。


3.随着无血清培养基的推广,最新文献报道也将其运用千DRG的培养。但有所不同的是无血清培养基可以直接用于接种海马、皮层等中枢神经元,而DRG则需含血清培养基先接种培养24h后,再换无血清培养基以维持培养,这一点至关重要,否则DRG不能成活。


4.细胞纯化培养时,注意把握ARA-C加入的时间点。若细胞密度较高,无血清培养1d后即可加入,而出细胞密度较低时则需2d后再加入。另外逐步1/2量换去含ARA-C的无血清培养液是保证DRG神经元高纯度的关键步骤。

其他

1.解剖方法上,在DRG分离过程中,腹侧解剖暴露脊髓至关重要。笔者尝试从背侧解剖路径取材不容易获得完整的DRG组织,从而影响细胞的获得率。


2.笔者选用鼠尾胶原作为培养基质,发现神经元胞体及轴突的贴壁能力更强更稳定,适于长期观察;而生长在多聚赖氨酸基质层上的神经元只能在短期内贴壁稳定,随着培养时间的延长,神经元的突起则会漂浮起来,失去基质的支持。特别是经过纯化后的DRG在短期内就会连同整个神经网络脱壁。


3.小鼠背根节神经元的形态结构和生长分化基本上与大鼠相似,但小鼠背根节神经元的胞体较大鼠稍小。鸡胚背根节神经元以假单极为多见,神经突起分枝较少。


4.植块培养时,应先加少撮培养液覆盖每个植块即可,否则植块会被液体浮起,失去基质的支持而无法生长。

来源:《神经生物学实用实验技术》第四军医大学出版社