原代神經元培養步驟(以海馬為例)
1. 取胚胎期第18天(E18)的孕鼠(小鼠的cell culture可取P0-P1的新生鼠,冰上麻醉),用乙醚或者異氟烷混合氣體麻醉(注意:最好不要腹腔注射水合氯醛或者戊巴比妥鈉進行麻醉,因為腹腔注射對胎鼠影響較大);
2. 在冰上迅速破腹取出胎鼠;
3. 將胎鼠的頭剪下放在冰的dissection medium里;
4. 剝去皮膚組織和顱骨,將大腦連接小腦一起取出放在另一個裝有冰的dissection medium的dish中;
5. 將dish放在冰上,將大腦分割成兩半,分割時在與小腦連接的腹側基部斷開,這樣便于暴露海馬;
6. 撥去腦膜,用小剪刀將海馬剪出。由于皮層細胞較多,此時可將接近小腦的那些皮層組織夾去(注意:不要用鑷子擠捏腦組織,這樣會造成大面積細胞死亡,不利于后續的培養);
7. 在dish中將組織用小剪刀減碎;
8. 吸取含有組織碎塊的dissection medium至5ul的epp管中;
9. 靜置一段時間,待組織碎塊沉降至底部后吸取上清(不需要吸的很干凈);
10. 在另一個5ml的epp管中按照trysin:DNA酶:digestion solution=1:1:3的體積比混合,用過濾器過濾后加入組織塊中;
11. 在37度消化7-8分鐘,最長不要 超過15分鐘(消化時間根據酶的濃度確定),每2分鐘混勻一下;
12. 此時可以在5ml的epp管中準備trysin inhibitor (TI):dissection medium=1:4的混合液(也可以用5%FBS+Neurobasal+B27代替),在預先coating的dish中加入一定量的5%5%FBS+Neurobasal+B27混合液;
13. 將消化的組織塊從37度中取出、離心,也可自然沉降,吸取上面多余的液體后,加入第12步的混合液中止消化,37度靜置2-3分鐘;
14. 以下步驟要求在冰上完成。靜置,待組織塊沉到底或者離心后,吸走上清液,然后加入DNA酶(可用dissection medium稀釋),吹打;
15. 離心5-6分鐘,吸走上清;
16. 加入2-3ml的dissection medium后,用移液器或者吸管將碎組織塊吹散;
17. 10倍稀釋后計數(10ul懸浮液+90ul臺盼藍);
18. 按照要求濃度鋪板,然后充分混勻;
注意:一般一只小鼠的腦子可以取得2 x107-3x107個神經元,體外培養3-9天的神經元均可以被慢病毒感染。
病毒感染原代神經元操作步驟
1. 病毒感染前,先吸取一半舊的培養基留作換液時使用,然后按照MOI=5-20的參數加入慢病毒濃縮液或者按照MOI=104-105加入AAV病毒,輕輕混勻放入培養箱中;
2. 慢病毒感染8-12小時,輕輕吸出培養基,注意不能吸干導致神經元遭受空氣氧化損傷,然后迅速將已經預熱好的、感染前收集的舊培養基加入;
3. 繼續培養2-3天后,熒光顯微鏡夏觀察陽性對照GFP慢病毒感染組的感染情況,一般80%以上的神經元均為陽性;
4. 3天以后的神經元可以根據實驗設計進行后續工作,如western blot、qPCR、免疫組化和電生理實驗等。
注意事項
1) 病毒感染之前需要先觀察神經元形態,保證神經元狀態較好的前提下,然后給予病毒進行感染處理;
2) 神經元原代培養的狀態非常重要,否則慢病毒會造成較多神經元死亡。另外,由于原代培養神經元較為脆弱,因為無論使用AAV還是慢病毒感染顆粒進行實驗,都不建議加入polybrene增強感染。
圖1.用慢病毒感染培養的海馬神經元進行基因敲減實驗(Dittgen et al. 10.1073/pnas.0407976101)
圖2.用不同亞型的AAV病毒感染培養的皮層神經元
(Virology. 2008 March 1; 372(1): 24–34. doi:10.1016/j.virol.2007.10.007)