小膠質(zhì)細(xì)胞研究難?這篇攻略解鎖關(guān)鍵技術(shù)方案
小膠質(zhì)細(xì)胞作為中樞神經(jīng)系統(tǒng)的常駐免疫細(xì)胞,在免疫監(jiān)視、免疫應(yīng)答及神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育與維持中扮演重要角色。小膠質(zhì)細(xì)胞存在高度異質(zhì)性和敏感性,目前針對其復(fù)雜調(diào)控機(jī)制與多樣化功能的研究已成為腦科學(xué)領(lǐng)域的重要方向。
一、體外研究:4類細(xì)胞模型方案
1. 原代細(xì)胞
適用場景:需zui大程度保留體內(nèi)特性的機(jī)制研究;
突破點:人/鼠腦組織分選技術(shù)(保留原始生物特性);
注意事項:嚴(yán)格無菌操作,避免培養(yǎng)周期長導(dǎo)致的表型漂移。
2. 永生化細(xì)胞系
推薦細(xì)胞:如人源HMC3、HMO6 及鼠源BV-2、N9等;
核心優(yōu)勢:成本低、周期短,適合藥物高通量篩選;
局限提示:長期傳代警惕遺傳變異。
3. 誘導(dǎo)小膠質(zhì)樣細(xì)胞
技術(shù)突破:iPSC分化技術(shù)+β淀粉樣蛋白刺激(abs45128173) = 成功模擬疾病相關(guān)表型(DAM);
應(yīng)用價值:遺傳病機(jī)制研究的黃金工具。
4. 腦類器官
前沿方案:PU.1過表達(dá)誘導(dǎo)皮質(zhì)類器官生成功能性小膠質(zhì)細(xì)胞,進(jìn)一步將類器官模型異種移植至小鼠體內(nèi),血管化重構(gòu)的類器官為小膠質(zhì)細(xì)胞發(fā)生發(fā)育提供接近體內(nèi)的營養(yǎng)和信號支持。
模型優(yōu)勢:研究三維結(jié)構(gòu)下細(xì)胞間相互作用,提供類生理環(huán)境研究平臺,適用于疾病模型構(gòu)建。
二、體內(nèi)研究:3大動物模型方案
1. 藥物耗竭模型[1]
CSF1R 小分子抑制劑PLX5622(abs823427)憑借血腦屏障高穿透性優(yōu)勢,靶向 CSF1R 實現(xiàn)高效清除。其中,PLX5622給藥 3 天即可達(dá)到80%細(xì)胞清除率,清除效果可維持長達(dá) 6 個月,兼具特異性高與低炎癥風(fēng)險,已成為目前小鼠小膠質(zhì)細(xì)胞耗竭的金標(biāo)準(zhǔn)。
2. 衰老研究模型[2]
3-DR模型:PLX5622(abs823427)三輪耗竭→定向模擬衰老狀態(tài)
衰老機(jī)制:三輪強(qiáng)制增殖(>20次分裂)→ 端粒損耗/DNA損傷累積 → 永jiu性衰老
對比自然衰老,周期縮短80%,規(guī)避多細(xì)胞同步衰老干擾。
3. 轉(zhuǎn)基因模型
小膠質(zhì)細(xì)胞基因編輯技術(shù)主要包括 Cre-loxP 重組酶系統(tǒng)、CRISPR/Cas 基因編輯技術(shù)及病毒轉(zhuǎn)導(dǎo)技術(shù)。
方法 | 優(yōu)點 | 缺點 |
Cre-loxP 重組酶系統(tǒng) | 選擇性敲除特定基因;高度時空特異性,調(diào)控特定發(fā)育階段和細(xì)胞類型。 | 依賴特定啟動子和靶標(biāo)基因構(gòu)建系統(tǒng);編輯范圍有限,僅針對 loxP 位點間的基因。 |
CRISPR/Cas基因編輯
| 高效編輯能力,同時精準(zhǔn)編輯多個基因。 | PAM 序列依賴性制約靶向編輯范圍;潛在脫靶風(fēng)險引發(fā)非特異性編輯。 |
病毒轉(zhuǎn)導(dǎo) | 高效轉(zhuǎn)導(dǎo)大片段基因 | 部分病毒載體轉(zhuǎn)導(dǎo)的外源基因表達(dá)時效性不足。 |
三、小膠質(zhì)細(xì)胞體內(nèi)成像技術(shù)
近紅外二區(qū)(NIR-II, 1000-1700 nm)花菁染料憑借高組織穿透性、低背景干擾和高時空分辨率的優(yōu)勢,為小膠質(zhì)細(xì)胞在體成像提供突破性工具。
靶向探針NIR-II成像
探針設(shè)計:將花菁染料如ICG(abs816408)、IR-820(abs825392)等與靶向小膠質(zhì)細(xì)胞表面標(biāo)志物如TREM2(abs05663)、CSF1R(abs06312)等的配體(如抗體、多肽)偶聯(lián),構(gòu)建特異性探針(如類似文獻(xiàn)中的HSA-ICG-iRGD,圖1)。
圖1 HSA-ICG-iRGD 在原位膠質(zhì)瘤小鼠體內(nèi)主動靶向 NIR-Ⅱ成像和光熱治療的示意圖[3]
成像優(yōu)勢:
①穿透深度達(dá)厘米級(腦組織穿透深度提升3-5倍),克服顱骨遮擋;
②信噪比(SBR)>6(文獻(xiàn)案例達(dá)6.85),清晰區(qū)分活化/靜息態(tài)小膠質(zhì)細(xì)胞;
③動態(tài)監(jiān)測小膠質(zhì)細(xì)胞遷移(如向Aβ斑塊聚集過程)。
應(yīng)用場景:阿爾茨海默病模型中實時追蹤小膠質(zhì)細(xì)胞對Aβ的吞噬過程。
從精準(zhǔn)清除、動態(tài)成像到疾病建模,小膠質(zhì)細(xì)胞研究的瓶頸正在被系統(tǒng)性突破!無論是PLX5622三天高效耗竭的黃金標(biāo)準(zhǔn),還是NIR-II探針穿透顱骨的活體監(jiān)測能力,亦或是iPSC分化+類器官構(gòu)建的病理模型,這些技術(shù)革新正推動神經(jīng)疾病機(jī)制研究進(jìn)入全新維度。
參考文獻(xiàn):
[1] Boland R, Kokiko-Cochran ON. Deplete and repeat: Microglial CSF1R inhibition and traumatic brain injury. Front Cell Neurosci. 2024,18:1352790.
[2] Li X, Li Y, Jin Y, et al. Transcriptional and epigenetic decoding of the microglial aging process.Nat Aging. 2023,3(10):1288~1311.
[3] Wu Y Y, Hu D H, Gao D Y, et al. Miniature NIR-Ⅱ nanoprobes for active-targeted phototheranostics of brain tumors[J]. Advanced Healthcare Materials, 2022, 11(23): e2202379.
本期產(chǎn)品推薦:
貨號 | 品名 | 規(guī)格 |
abs823427 | PLX5622 | 10mg |
abs816408 | 吲哚菁綠(ICG) | 500mg |
abs825392 | IR-820 | 100mg |
abs47047387 | 人血清白蛋白(HSA) | 1g |
abs47048121 | iRGD peptide | 1g |
abs45128173 | Amyloid β-Protein (1-42) | 1mg |
abs44056601 | Amyloid β-Protein (1-40) | 1mg |
abs45151799 | Amyloid β-Protein (25-35) | 1mg |
abs05663 | Recombinant Human TREM2 Protein(His Tag) | 100μg |
abs06312 | Recombinant Human CSF1R Protein(C-10His) | 100μg |
abs90051 | Organotial動物腦類器官培養(yǎng)基 | 100mL |
abs90050 | Organotial動物腦類器官培養(yǎng)基試劑盒 | 1kit |
神經(jīng)系統(tǒng)疾病模型誘導(dǎo)產(chǎn)品推薦:
貨號 | 產(chǎn)品名稱 | 疾病模型 |
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abs815889 | MOG(35-55) | EAE模型免疫原,T細(xì)胞主導(dǎo),脫髓鞘較輕。 |
abs05465 | MOG(1-125) | EAE模型免疫原,脫髓鞘+抗體介導(dǎo)損傷(B細(xì)胞參與)。 |
abs9270 | 弗氏wan全佐劑 | 免疫佐劑,與抗原混合乳化后使用。 |
abs814897 | MPTP 鹽酸鹽 | 可誘導(dǎo)帕金森模型 |
abs42070403 | 6-羥基多巴胺氫溴酸鹽 | 可誘導(dǎo)帕金森模型 |
abs812832 | (+)-Bicuculline | 可誘導(dǎo)驚厥模型 |
abs810777 | (+)MK-801 maleate | 可誘導(dǎo)精神分裂模型 |
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