摘要:LN521、LN111經(jīng)體外及動(dòng)物實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,在多巴胺能神經(jīng)元、星形膠質(zhì)細(xì)胞等培養(yǎng)中展現(xiàn)出特異性適配效果,相關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)為神經(jīng)科學(xué)研究提供實(shí)操參考。
在神經(jīng)細(xì)胞體外培養(yǎng)領(lǐng)域,細(xì)胞外基質(zhì)是調(diào)控細(xì)胞分化、存活、功能成熟的關(guān)鍵因素,無動(dòng)物源、化學(xué)成分明確的重組層粘連蛋白,因能規(guī)避傳統(tǒng)動(dòng)物源基質(zhì)的批次差異與倫理風(fēng)險(xiǎn),成為該領(lǐng)域的重要實(shí)驗(yàn)材料。LN521與LN111作為兩款核心亞型,在神經(jīng)細(xì)胞培養(yǎng)中呈現(xiàn)出不同的適配特性,其相關(guān)實(shí)驗(yàn)結(jié)果均經(jīng)體外細(xì)胞培養(yǎng)及動(dòng)物體內(nèi)移植驗(yàn)證,數(shù)據(jù)具備可重復(fù)性與參考性。對于實(shí)驗(yàn)中使用的層粘連蛋白產(chǎn)品,可通過曼博生物-BioLamina官方代理商獲取。通過點(diǎn)擊訪問曼博生物官網(wǎng),點(diǎn)擊了解更多BioLamina層粘連蛋白產(chǎn)品信息
一、LN111在多巴胺能神經(jīng)元體外培養(yǎng)中的實(shí)驗(yàn)結(jié)果與驗(yàn)證
LN111為多巴胺能神經(jīng)元體外定向分化的特異性適配基質(zhì),可支持人胚胎干細(xì)胞(hESC)向多巴胺前體細(xì)胞的分化,相關(guān)實(shí)驗(yàn)呈現(xiàn)出高純度、高產(chǎn)量的培養(yǎng)效果:
1. 體外培養(yǎng)中,LN111上培養(yǎng)的hESC衍生多巴胺前體細(xì)胞,F(xiàn)OXA2+、LMX1A/B+雙陽性細(xì)胞純度達(dá)90.4%±0.9%,形成高純度同質(zhì)細(xì)胞群;

圖1. LN111上培養(yǎng)的hESC-DA的FOXA2和LMX1A/B的免疫熒光染色(比例尺為100μm)
2. 與傳統(tǒng)胚狀體(EB)分化方案相比,LN111培養(yǎng)體系下的多巴胺前體細(xì)胞產(chǎn)量實(shí)現(xiàn)43倍提升;
3. 體內(nèi)移植實(shí)驗(yàn)中,將300,000個(gè)經(jīng)LN111培養(yǎng)的TH+、hNCAM+多巴胺細(xì)胞移植至單側(cè)6-OHDA損傷裸鼠體內(nèi),27周后細(xì)胞可成功存活并穩(wěn)定分泌多巴胺;

圖2. LN111上培養(yǎng)得到DA前體細(xì)胞量統(tǒng)計(jì)及移植27周后細(xì)胞存活與多巴胺分泌測定
(比例尺為1.5mm)
4. 3D類器官培養(yǎng)中,經(jīng)LN111生物功能化的重組3D基質(zhì)Biosilk,可明顯改善腹側(cè)中腦(VM)類器官中多巴胺的空間分布模式,同時(shí)降低類器官內(nèi)部及相互之間的實(shí)驗(yàn)變異性。

圖3.實(shí)時(shí)計(jì)時(shí)電流法測量傳統(tǒng)水凝膠與Biosilk-LN111 VM類器官中多巴胺的胞吐情況及相對定量結(jié)果
二、LN521在多類神經(jīng)細(xì)胞體外培養(yǎng)中的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證與功能表現(xiàn)
LN521具備廣譜的神經(jīng)細(xì)胞適配性,經(jīng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證可支撐星形膠質(zhì)細(xì)胞、皮質(zhì)神經(jīng)元等十余類神經(jīng)系統(tǒng)細(xì)胞的培養(yǎng)與功能模型構(gòu)建,且實(shí)驗(yàn)重復(fù)性良好,核心實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下:
(一)星形膠質(zhì)細(xì)胞培養(yǎng)
1. LN521可支持AF22、C1、C9三株不同hiPSC細(xì)胞系,均分化為高度可重復(fù)的NES-Astro星形膠質(zhì)細(xì)胞模型,該模型經(jīng)SLC1A3抑制劑UCPH101處理后,谷氨酸攝取的調(diào)控反應(yīng)可被準(zhǔn)確檢測;

圖4. Biolaminin 521支持臨床相關(guān)星形膠質(zhì)細(xì)胞模型開發(fā)過程
2. 細(xì)胞治療級LN521(CT521)培養(yǎng)的ESC衍生星形膠質(zhì)細(xì)胞(hES-AS),分化7天后可穩(wěn)定表達(dá)GFAP、GLAST、S100β等星形膠質(zhì)細(xì)胞特異性標(biāo)志物;將其移植至ALS模型大鼠體內(nèi)后,經(jīng)Kaplan-Meir分析驗(yàn)證,可明顯延遲模型大鼠的疾病發(fā)作時(shí)間。

數(shù)據(jù)圖5. Biolaminin 521 CTG上生成的hES-AS的標(biāo)志物免疫熒光染色(比例尺為100μm)及ALS大鼠移植后生存評估
(二)皮質(zhì)神經(jīng)元培養(yǎng)
1. LN521可支持人多能干細(xì)胞(hPSC)的CRISPR/Cas9基因編輯操作,為基因編輯后細(xì)胞的培養(yǎng)提供穩(wěn)定基質(zhì)支撐;
2. 經(jīng)基因編輯的hPSC在LN521前期培養(yǎng)后,于LN111上可實(shí)現(xiàn)連續(xù)分化,從而形成功能性皮質(zhì)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò);
分化后的皮質(zhì)神經(jīng)元可正常表達(dá)早期深層標(biāo)志物CTIP2、Tbr1與后期上層標(biāo)志物Brn2、Satb2,且深層、上層神經(jīng)元相關(guān)標(biāo)記物的轉(zhuǎn)錄組表達(dá)量均明顯提升,成功構(gòu)建結(jié)構(gòu)與功能完整的皮質(zhì)神經(jīng)元模型。

數(shù)據(jù)圖6. 對Biolaminin上培養(yǎng)分化得到的皮質(zhì)特異性神經(jīng)元進(jìn)行免疫熒光染色檢測早期后后期標(biāo)志物(比例尺為50µm)
三、LN521/LN111 神經(jīng)細(xì)胞培養(yǎng)應(yīng)用總結(jié)
LN521、LN111在神經(jīng)細(xì)胞體外培養(yǎng)中經(jīng)系統(tǒng)的體外及動(dòng)物實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,展現(xiàn)出穩(wěn)定且特異性的培養(yǎng)效果,其相關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、細(xì)胞適配方案與協(xié)同使用策略,為多巴胺能神經(jīng)元、星形膠質(zhì)細(xì)胞、皮質(zhì)神經(jīng)元等多類神經(jīng)細(xì)胞的培養(yǎng)提供了具體、可操作的實(shí)驗(yàn)參考,也為神經(jīng)科學(xué)研究中細(xì)胞培養(yǎng)體系的優(yōu)化提供了重要依據(jù)。上海曼博生物作為瑞典BioLamina中國區(qū)官方授權(quán)代理商,可提供BioLamina全系列層粘連蛋白產(chǎn)品,保障科研實(shí)驗(yàn)材料的穩(wěn)定供應(yīng),可通過點(diǎn)擊訪問曼博生物官網(wǎng)了解更多BioLamina層粘連蛋白產(chǎn)品信息
四、LN521/LN111 神經(jīng)細(xì)胞培養(yǎng)常見問題(FAQ)
1. LN521與LN111在神經(jīng)細(xì)胞培養(yǎng)中能否互換使用?
不能直接互換。二者適配場景具有特異性:LN111更側(cè)重多巴胺能神經(jīng)元的定向分化,LN521則適配星形膠質(zhì)細(xì)胞、皮質(zhì)神經(jīng)元等多類神經(jīng)細(xì)胞的廣譜培養(yǎng),且支持基因編輯后細(xì)胞的前期培養(yǎng),需根據(jù)目標(biāo)細(xì)胞類型選擇。
2. 兩款層粘連蛋白的包被濃度及操作要求是什么?
常規(guī)包被濃度參考:LN521推薦0.5-1.0 μg/cm²,LN111推薦1.0-2.0 μg/cm²(具體需結(jié)合培養(yǎng)器皿與細(xì)胞系調(diào)整);均支持37℃包被30分鐘或4℃過夜,包被后無需洗滌,可直接接種細(xì)胞,兼容無血清培養(yǎng)基。
3. 培養(yǎng)過程中是否需要添加ROCK抑制劑?
無需額外添加。LN521與LN111均支持單細(xì)胞傳代,其天然分子結(jié)構(gòu)可維持細(xì)胞存活與穩(wěn)定性,避免傳統(tǒng)培養(yǎng)中因單細(xì)胞接種導(dǎo)致的凋亡,簡化操作流程。
4. 如何獲取產(chǎn)品的完整實(shí)驗(yàn)方案及技術(shù)支持?
可通過上海曼博生物(瑞典 BioLamina 中國區(qū)官方授權(quán)代理商)獲取產(chǎn)品使用說明、應(yīng)用案例及技術(shù)文檔,官網(wǎng)(https://www.mine-bio.com/BioLamina/)提供相關(guān)資料下載,也可直接咨詢獲取針對性實(shí)驗(yàn)建議。