背景介绍

天使综合征(Angelman syndromeAS)是一种由于母源15q11-13染色体区域的 UBE3A 基因表达异常或功能缺陷引发的神经发育障碍性疾病。主要表现为精神发育迟滞或智力低下,语言、运动或平衡发育障碍,快乐行为(如频繁发笑、微笑或兴奋),小头畸形,癫痫等。有研究表明,UBE3A功能的缺乏与活性氧(ROS)水平升高有关,后者则会进一步参与多种神经发育障碍。但迄今为止,ROS在AS神经前体细胞(NPC)中的水平及其对AS胚胎神经发育的影响尚未阐明。

       近日,来自以色列海法大学的神经生物学研究团队证实与同窝出生的野生型(WT)仔畜相比,AS脑源性胚胎神经前体细胞存在许多方面的异常:线粒体膜电位升高(ΔΨm),内源还原性谷胱甘肽水平降低,线粒体ROS (mROS)水平过高,凋亡增加等。其中,神经前体细胞的增殖、分化和凋亡实时监测是由Axion BioSystems司的 Omni FL 箱内活细胞成像系统完成的。上述结果为科学家们深入了解AS发病机制,寻找潜在的治疗方法提供了可靠的依据。这一研究成果发表在Nature Molecular PsychiatryIF 13.44期刊上。

 

 

结果分析

 

神经前体细胞增殖、分化实时观察

研究者分别从WT和AS E16.5胎鼠中获得NPCs,并将其种在已包被了PDL(poly-D-lysine,10 µg/ml, Sigma-Aldrich P7280)的T25细胞培养瓶中。随后将其置于培养箱中的Omni FL活细胞成像系统上,一边培养一边监测和分析细胞的增殖状态。当汇合度达到设置的阈值时,将T25瓶中的细胞部分取出接种到96孔细胞培养板中继续观察,并使用含有EGFNeuroCult™ 增殖培养基以维持NPCs的自我更新、增殖和分化潜能。从Omni FL系统提供的图像中,我们可以直观地看到WTAS组在细胞密度和形态上有可见的差异。

Figure 1. E16.5小鼠大脑胚胎中分离得到野生型(WT)和天使综合征(AS)的神经前体细胞(NPCs)。利用Axion BioSystems Omni FL系统获得神经前体细胞在明场下的代表性图像,比例尺200 µm

 

神经前体细胞凋亡程度确认

为了研究不同阶段NPCs的凋亡程度,研究者使用了凋亡中晚期指示剂PI(红色荧光)分别对WTAS相应细胞进行标记,然后放置在Omni FL活细胞成像系统上,动态观察细胞凋亡全过程。同时通过Omni FL Confluency 智能AI分析模块,自动定量荧光细胞数量,计算细胞凋亡百分比。Fig2 结果显示,AS组红色荧光标记的细胞数量和比例明显多于WT组,表明该组有较多的细胞进入凋亡中晚期。

Figure 2. WT和AS组 NPCs中使用Omni FL获得细胞凋亡的代表性图像,明场与红色荧光通道叠加。

 
编者按:不论是细胞培养瓶还是多孔板,Omni可以兼容任意品牌的透明底细胞培养容器,帮助您在培养箱中一边培养细胞,一边观察其动态变化。相较传统终点法而言,除了最终结果,您还能获得不同处理在什么时间、通过何种方式、以多快的速度对细胞产生了影响。Omni为您有更深层次的发现助一臂之力!