神經(jīng)干細胞(NSC)是多能干細胞,可以分化為神經(jīng)系統(tǒng)的多種細胞,包括神經(jīng)元、星形膠質(zhì)細胞、少突膠質(zhì)細胞等等。神經(jīng)干細胞可以從哺乳動物大腦的不同區(qū)域和脊髓等神經(jīng)系統(tǒng)中分離出來,具有重建神經(jīng)環(huán)路、修復神經(jīng)組織等能力,因此,神經(jīng)干細胞在神經(jīng)退行性疾病動物模型、遺傳性中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病、中風和脊髓損傷等方面有著廣泛的研究價值。
那么,當我們從神經(jīng)組織中分離出原代細胞,并進行純化后,如何鑒定其中的細胞就是神經(jīng)干細胞呢?無獨有偶,神經(jīng)干細胞也可以從形態(tài)學特征、特異性抗原表達和分化潛能三方面進行判斷。
1. 形態(tài)學特征
神經(jīng)干細胞可做懸浮培養(yǎng),在生長過程中細胞呈聚球生長。從細胞形態(tài)來看,細胞團無或有較短的突起,形態(tài)上與其他種類的細胞沒有明顯的差異。當然,神經(jīng)干細胞也可進行貼壁培養(yǎng)。
神經(jīng)干細胞懸浮培養(yǎng)
2. 特異性抗原表達
特異性抗原表達是神經(jīng)干細胞鑒定中的一項重要指標,可以利用免疫熒光檢測對其分子標志物進行驗證。例如,巢蛋白(Nestin)的表達被視為神經(jīng)干細胞最具代表性的標志物,它在神經(jīng)胚胎形成時開始表達,隨著神經(jīng)干細胞的遷移和分化的完成,表達量逐漸下降甚至完全停止。
β3-Tubulin是神經(jīng)元的結(jié)構(gòu)蛋白,作為神經(jīng)元標志物,β3-Tubulin陽性是鑒定神經(jīng)元的必要條件。GFAP是星形膠質(zhì)細胞的特異性標志物,少突膠質(zhì)細胞的標志物是GalC或OSP。
神經(jīng)干細胞特異性抗原表達鑒定的一般標準為:
★ Nestin 陽性表達率≥75%;
★ β3-Tubulin陽性表達率 ≤10%;
★ GFAP陽性表達率≤10%;
★ GalC或OSP陽性表達率≤10%。
神經(jīng)干細胞免疫熒光染色鑒定
Nestin染色陽性,GFAP、Tubulin染色陰性,表明該細胞為神經(jīng)干細胞。
3. 分化潛能
神經(jīng)干細胞具有良好的分化潛能,能向神經(jīng)元、少突膠質(zhì)細胞、星形膠質(zhì)細胞等自發(fā)分化或誘導分化。
① 自發(fā)分化
神經(jīng)干細胞在含血清培養(yǎng)基中培養(yǎng)大概7天,會自發(fā)分化為神經(jīng)元細胞 (16±7%)、 星形膠質(zhì)細胞 (75±7%) 、少突膠質(zhì)細胞(5±3%),此時可表達β3-Tubulin、GFAP、GalC或OSP標志物。如GFAP高表達而Nestin低表達,則可判定該細胞為星形膠質(zhì)細胞。
② 誘導分化
除了自發(fā)分化,神經(jīng)干細胞可在特定培養(yǎng)條件下向誘導方向分化,如神經(jīng)元方向分化、少突膠質(zhì)細胞分化。用誘導液誘導神經(jīng)干細胞成神經(jīng)元方向分化,可使分化比例升至60%以上。一旦神經(jīng)干細胞分化為神經(jīng)元和膠質(zhì)細胞,Nestin便停止表達。
神經(jīng)干細胞誘導分化免疫熒光染色鑒定
GFAP染色陽性,Hochest復染細胞核陽性,2組染色結(jié)果表明該細胞誘導后為星形膠質(zhì)細胞。
Tubulin染色陽性,Hochest復染細胞核陽性,2組染色結(jié)果表明該細胞誘導后為神經(jīng)元細胞。
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