神經干細胞培養基的培養方法涵蓋培養基配制、培養條件設置、培養方式選擇及具體操作流程等多個方面,以下是詳細介紹:
一、培養基配制
基礎培養基選擇:常用DMEM/F12(1:1)作為基礎培養基,因其能提供神經干細胞生長所需的多種營養成分。
添加生長因子與營養組分:
B-27添加劑:一種無血清添加劑,與NeurobasalPlus培養基配合使用時,可顯著提高神經元體外培養的生存率。部分配方中采用不含維生素A的B-27添加劑,以滿足特定實驗需求。
N-2添加劑:作為胚胎神經元/CNS祖細胞的血清替代品,為神經干細胞提供必要的營養支持。
生長因子:如人重組表皮生長因子(EGF)和堿性成纖維細胞生長因子(bFGF),各添加20ng/ml,以維持神經干細胞的增殖能力。部分配方中還可能加入白血病抑制因子(LIF),以促進人神經干細胞的增殖。
其他添加劑:根據實驗需求,還可添加谷氨酰胺、胰島素、轉鐵蛋白、孕酮、腐胺等成分,以進一步優化培養基性能。
抗生素添加:為防止細菌污染,可在培養基中加入青霉素-鏈霉素等抗生素溶液。
二、培養條件設置
氣相環境:空氣占比95%,CO2占比5%,以維持培養液的pH值穩定。
溫度:37℃,為神經干細胞提供適宜的生長溫度。
培養器皿:根據培養方式選擇合適的培養器皿。懸浮培養時,使用未經TC(TissueCulture)處理、未包被或低吸附的培養器皿;貼壁培養時,則使用經TC處理和包被的培養器皿。
三、培養方式選擇
懸浮培養:
原理:利用神經干細胞在無血清培養基中自然形成神經球的能力進行培養。
優點:操作簡便,能較好地維持神經干細胞的未分化狀態。
缺點:神經球內部細胞可能因營養和氧氣供應不足而死亡。
貼壁培養:
原理:將神經干細胞球消化分散成單個細胞后,接種在經包被的培養器皿內,用無血清培養基進行培養。
優點:細胞貼壁生長,便于觀察和操作;能更好地模擬體內微環境,促進神經干細胞的增殖和分化。
缺點:操作相對復雜,需嚴格控制消化條件和包被材料的選擇。
四、具體操作流程(以懸浮培養為例)
準備神經干細胞完全培養基:按照上述配方配制培養基,并過濾除菌。
基質膠包被培養板(如需貼壁培養):取出培養板,每孔內加入適量即用型基質膠,輕輕晃動使基質膠完全覆蓋皿底。置于37℃培養箱中孵育1-2小時,實驗前拿出并置于超凈工作臺/生物安全柜中室溫下平衡20分鐘。
細胞接種:將神經干細胞球或單細胞懸液接種于培養板中,加入預熱好的完全培養基。
培養與觀察:將培養板置于37℃、5%CO2的潮濕環境中孵育。定期觀察細胞生長情況,根據需要更換培養基或進行傳代操作。
傳代操作:當神經干細胞球達到一定大小或細胞密度過高時,進行傳代操作。收集神經球,用胰酶或Accutase酶消化分散成單個細胞,離心后重懸于新鮮培養基中,按適當比例接種于新的培養板中繼續培養。