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ibidi神經(jīng)系統(tǒng)疾病的體外實(shí)驗(yàn)研究方法

更新時(shí)間:2023-04-18   更新時(shí)間:2023-04-18   點(diǎn)擊次數(shù):901次

  神經(jīng)系統(tǒng)疾病會(huì)影響整個(gè)神經(jīng)系統(tǒng),它會(huì)由許多不同的因素引起;但神經(jīng)科學(xué)研究的重點(diǎn)是研究中樞神經(jīng)系統(tǒng) (CNS) 和周圍神經(jīng)系統(tǒng) (PNS) 的功能和組織,以了解神經(jīng)過(guò)程并開(kāi)發(fā)神經(jīng)系統(tǒng)疾病和病癥的生物標(biāo)志物和療法。在本篇文章中,我們將介紹 5 種基于細(xì)胞的體外試驗(yàn)方法來(lái)研究神經(jīng)系統(tǒng)狀況和疾病。

  

  01、熒光顯微鏡檢測(cè)

  

  免疫熒光和熒光原位雜交 (FISH) 等熒光顯微鏡檢測(cè)用于使用熒光標(biāo)簽或探針可視化細(xì)胞或組織內(nèi)的特定分子或結(jié)構(gòu)。

  

  在細(xì)胞和分子神經(jīng)生物學(xué)中,免疫熒光檢測(cè)(例如,免疫細(xì)胞化學(xué)、免疫組織化學(xué)和原位雜交)可用于獲得對(duì)大腦和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)空間組織的重要見(jiàn)解。此外,標(biāo)記蛋白質(zhì)、DNA 和 RNA 可以可視化它們?cè)谶@些網(wǎng)絡(luò)中的功能角色,并可以揭示過(guò)程是否中斷。免疫熒光是一種多功能、直接的方法,可以可視化細(xì)胞結(jié)構(gòu)和成分的位置和相互作用。幾乎每個(gè)細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室都可以輕松建立說(shuō)明和工作流程。

  

  多重?zé)晒猓ㄍ瑫r(shí)對(duì)多種蛋白質(zhì)進(jìn)行染色)甚至可以同時(shí)顯示不同的分子,這對(duì)于破譯蛋白質(zhì)的相互作用非常有用,例如,在神經(jīng)信號(hào)過(guò)程中。

  

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  02、活細(xì)胞成像

  

  活細(xì)胞成像是一種強(qiáng)大的工具,可以實(shí)時(shí)可視化生理?xiàng)l件下的細(xì)胞過(guò)程。

  

  阿爾茨海默氏癥或多發(fā)性硬化癥 (MS) 等神經(jīng)退行性疾病的特征是大腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的動(dòng)態(tài)細(xì)胞過(guò)程發(fā)生變化。這些改變的過(guò)程會(huì)導(dǎo)致大腦中蛋白質(zhì)運(yùn)輸和分類功能失調(diào)以及蛋白質(zhì)聚集。神經(jīng)遷移、趨化性和血管生成也是在神經(jīng)健康和疾病中發(fā)揮重要作用的動(dòng)態(tài)過(guò)程的示例。

  

  活細(xì)胞成像允許在生理?xiàng)l件下實(shí)時(shí)跟蹤這些動(dòng)態(tài)過(guò)程 ( 見(jiàn)下方視頻Mov. 1 )。

  

  03、遷移和趨化性測(cè)定

  

  細(xì)胞遷移和趨化性是神經(jīng)系統(tǒng)的基本過(guò)程,在各種神經(jīng)疾病的病理生理學(xué)中起著重要作用。例如,它們參與神經(jīng)發(fā)育、受傷后的神經(jīng)炎癥以及腦癌的進(jìn)展過(guò)程。

  

  通過(guò)在活細(xì)胞成像期間跟蹤單個(gè)細(xì)胞或通過(guò)將無(wú)細(xì)胞間隙引入細(xì)胞群并觀察細(xì)胞覆蓋區(qū)域的變化,可以在單細(xì)胞水平上研究細(xì)胞遷移動(dòng)力學(xué)隨著時(shí)間的推移,間隙閉合。

  

  趨化性是細(xì)胞響應(yīng)化學(xué)信號(hào)的定向運(yùn)動(dòng)。體外趨化性測(cè)定允許對(duì)細(xì)胞向特定分子的遷移進(jìn)行定性和定量分析

  

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  04、管形成分析

  

  血管發(fā)育(血管生成)是神經(jīng)健康和疾病的關(guān)鍵過(guò)程。血管生成需要一系列由缺氧引發(fā)的細(xì)胞事件。

  

  管形成試驗(yàn)(工作流程圖 4)是一種廣泛建立的體外方法,用于研究血管生成和尋找促進(jìn)或抑制血管生成的化合物。在神經(jīng)退行性研究中,管形成分析可用于開(kāi)發(fā)促進(jìn)急性腦損傷后血管再生的療法(應(yīng)用示例 5),或表征抑制為腦腫瘤提供營(yíng)養(yǎng)的血管形成的分子。


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  05、流動(dòng)條件下的細(xì)胞培養(yǎng)

  

  流動(dòng)條件下的細(xì)胞培養(yǎng)是一種體外方法,用于模擬血管/淋巴管的生理?xiàng)l件,并研究流體流動(dòng)對(duì)內(nèi)皮細(xì)胞產(chǎn)生的機(jī)械力(剪切應(yīng)力)的影響。該技術(shù)已被用于包括神經(jīng)科學(xué)在內(nèi)的各個(gè)研究領(lǐng)域,以研究神經(jīng)血管功能和神-經(jīng)病理學(xué)。


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  流動(dòng)下的細(xì)胞培養(yǎng)使研究人員能夠在受控環(huán)境中研究機(jī)械力對(duì)內(nèi)皮腦血管細(xì)胞和 BBB 的影響。通過(guò)使內(nèi)皮細(xì)胞 (EC) 經(jīng)受流體流動(dòng),研究人員可以模擬 BBB 的生理?xiàng)l件,并深入了解其功能和功能障礙的潛在機(jī)制。

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