人类大脑由近千亿个神经元组成,这些微小的细胞通过复杂的连接网络,掌控着我们的思维、记忆、情感和行为。解密神经元的功能和机制,不仅是理解人类意识与智能起源的关键,更是攻克阿尔茨海默病、帕金森病、自闭症等神经系统疾病的必由之路。
而要深入研究神经元,首先需要获得高质量的原代神经元细胞。相比于传代细胞系,原代神经元保持了更接近体内状态的生理特性,能够更真实地反映神经元的生物学行为,成为神经科学研究不可或缺的重要工具。
在传统的神经元提取方法中,常常使用胰蛋白酶进行组织消化。然而胰蛋白酶攻击性过强,容易损伤神经元表面重要的受体和离子通道,影响细胞功能。
胶原酶作为一种高度特异性的蛋白酶,能够选择性降解胶原蛋白——这种在细胞间质中丰富存在的蛋白质,同时对细胞膜蛋白的影响极小。这一特性使其成为神经元提取的理想工具:
• 温和有效:特异性靶向胶原蛋白,保护神经元完整性
• 保持功能:保留神经元表面受体和通道蛋白
• 提高得率:减少细胞损伤,提高活细胞数量
• 纯度更高:减少非神经细胞的污染
胶原酶作为一种高度特异性的蛋白酶,能够选择性降解胶原蛋白——这种在细胞间质中丰富存在的蛋白质,同时对细胞膜蛋白的影响极小。这一特性使其成为神经元提取的理想工具。
Ya-Tin Lin[1]等人在“Dorsal Root Ganglia Isolation and Primary Culture to Study Neurotransmitter Release”研究中成功从大鼠背根神经节(DRG)中分离原代神经元,并研究神经肽物质(NPFFR2)刺激诱导神经元细胞的神经递质释放。
1、将预处理好的大鼠神经组织使用1 mg/mL的胶原酶IA溶液(也可同Nordmark Collagenase NB4代替)在37℃孵育箱中孵育30min;
2、移除胶原酶溶液,使用PBS或HBSS缓冲溶液洗涤DRG,累计洗涤3次;
3、将步骤2中获得的DRG用0.05% trypsin-EDTA溶液在37℃孵育箱中孵育30min;
4、收获细胞,并接种、培养。
图1. DRG培养物的细胞形态学特征
上图展示了从DRG中分离的神经细胞培养物第1天至第3天的DRG神经元的细胞学形态,并成功监测轴突形成及延伸。
图2. DRG神经元细胞的细胞形态学特征
上图展示了DAPI染色、CGRP蛋白染色的分析结果,CGRP蛋白在神经元胞体和轴突纤维中表达,可以用于标记神经元细胞。如图2所示“→”所示部分为神经元细胞,“△”所示部分为小角质细胞;DRG培养物含有感觉神经元和卫星胶质细胞。卫星胶质细胞为神经元提供代谢支持,并维持神经元功能。
在众多胶原酶产品中,Nordmark胶原酶凭借其以下优势正逐渐成为领域内的「黄金标准」:
1. 严格质控:确保批间一致性,让实验结果稳定、可重复
2. 特异性强:精准作用于胶原蛋白,避免「误伤」细胞本身,提取的神经元状态更佳、突触生长更旺盛
3. 活性稳定:经特殊工艺处理,酶活性持久稳定,解离效率大幅提升
4. 可供参考的研究案例
Nordmark胶原酶为您的神经科学研究保驾护航,让实验难题迎刃而解,助您专注探索大脑的奥秘!
[1] Lin, Y., Chen, J. Dorsal Root Ganglia Isolation and Primary Culture to Study Neurotransmitter Release. J. Vis. Exp. (140), e57569, doi:10.3791/57569 (2018).