星形膠質(zhì)細(xì)胞(Astrocytes)和神經(jīng)元(Neurons)共培養(yǎng)是一種重要的體外細(xì)胞培養(yǎng)模型,用于研究神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育、功能和疾病等方面。在這種共培養(yǎng)模型中,星形膠質(zhì)細(xì)胞和神經(jīng)元相互作用,模擬了體內(nèi)神經(jīng)系統(tǒng)中膠質(zhì)細(xì)胞和神經(jīng)元之間的相互聯(lián)系。
1. 細(xì)胞系來源
星形膠質(zhì)細(xì)胞和神經(jīng)元可以分別從小鼠或大鼠的大腦組織中分離得到。
2. 細(xì)胞培養(yǎng)基選擇
星形膠質(zhì)細(xì)胞常用的培養(yǎng)基包括DMEM(Dulbecco's Modified Eagle Medium)或者Neurobasal培養(yǎng)基等,添加10%胎牛血清(FBS)或者神經(jīng)營養(yǎng)因子(如BDNF、NGF等)。
神經(jīng)元常用的培養(yǎng)基也是Neurobasal培養(yǎng)基,添加神經(jīng)營養(yǎng)因子和血清,以促進(jìn)神經(jīng)元的生長和成熟。
3. 培養(yǎng)條件的優(yōu)化
培養(yǎng)溫度一般為37攝氏度,CO2濃度為5%,在濕潤、含CO2的培養(yǎng)箱中進(jìn)行培養(yǎng),有利于維持細(xì)胞的生長和代謝。
4. 細(xì)胞密度的控制
星形膠質(zhì)細(xì)胞和神經(jīng)元的密度需要適當(dāng)控制,以確保它們能夠在共培養(yǎng)系統(tǒng)中正常生長和相互作用。
5. 共培養(yǎng)系統(tǒng)的建立
將星形膠質(zhì)細(xì)胞和神經(jīng)元分別接種到同一培養(yǎng)皿中,以確保它們在共培養(yǎng)系統(tǒng)中相互作用。
通常使用多孔膜轉(zhuǎn)移裝置(Transwell)等裝置,將星形膠質(zhì)細(xì)胞和神經(jīng)元分隔在兩側(cè),但允許它們通過孔隙進(jìn)行相互作用。
6. 實驗操作
定期觀察和記錄細(xì)胞的形態(tài)和生長狀態(tài),以及神經(jīng)元的突觸形成和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的形成。
在共培養(yǎng)系統(tǒng)中進(jìn)行功能性實驗,如神經(jīng)元電生理記錄、藥物處理等,以研究神經(jīng)元和星形膠質(zhì)細(xì)胞之間的相互作用及其對神經(jīng)系統(tǒng)功能的影響。
7. 應(yīng)用與意義
星形膠質(zhì)細(xì)胞和神經(jīng)元共培養(yǎng)系統(tǒng)模擬了體內(nèi)神經(jīng)系統(tǒng)的復(fù)雜結(jié)構(gòu)和功能,為研究神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育、功能和疾病提供了重要的體外模型。該共培養(yǎng)系統(tǒng)可用于研究神經(jīng)元-星形膠質(zhì)細(xì)胞相互作用、神經(jīng)元突觸形成、神經(jīng)系統(tǒng)中的代謝調(diào)節(jié)和信號傳導(dǎo)等方面,為神經(jīng)科學(xué)研究提供了有力的工具和平臺。