小鼠的干细胞呼吸方式（小鼠神经干细胞的分离及培养实验）
- 作者: 王绾柚
- 来源: 投稿
- 2025-02-02
1、小鼠的干细胞呼吸方式
小鼠干细胞的呼吸方式
小鼠干细胞，又称为胚胎干细胞或成体干细胞，具有自我更新和分化成不同细胞类型的能力。它们的呼吸方式与其他细胞类型不同，这是因为它们具有独特的代谢需求。
无氧酵解：
小鼠干细胞在培养条件下主要依靠无氧酵解产生能量。这涉及将葡萄糖分解为乳酸，而不需要氧气。无氧酵解产生较少的能量，但与其他呼吸方式相比，它产生更少的反应性氧物种（ROS），这可能是保护干细胞免受氧化损伤的重要因素。
氧化磷酸化：
在某些条件下，小鼠干细胞也会进行氧化磷酸化，这是一种耗氧过程，产生更多的能量。当氧气供应充足时，小鼠干细胞会向氧化磷酸化转变以最大化能量产生。
呼吸方式的转换：
小鼠干细胞的呼吸方式可以在不同的条件下转换。例如，当氧气供应不足时，它们会切换到无氧酵解。当干细胞分化成其他细胞类型时，它们的呼吸方式也会改变。
代谢特征：
与其他细胞类型相比，小鼠干细胞具有独特的代谢特征：
高糖酵解率：它们分解葡萄糖的速度更快。
低氧化磷酸化率：它们产生 ATP 的速度较慢。
高乳酸产量：它们产生大量乳酸作为无氧酵解的副产物。
低 ROS 产生：它们产生较少的 ROS，这有助于保护它们免受氧化损伤。
调控：小鼠干细胞呼吸方式的转换受多种因素调控，包括：
氧气供应：氧气供应低会驱动无氧酵解。
生长因子：某些生长因子可以促进氧化磷酸化。
代谢酶：关键代谢酶的表达和活性影响呼吸方式。
意义：了解小鼠干细胞的呼吸方式对于干细胞研究和干细胞治疗至关重要。它可以帮助我们设计最佳条件来维持干细胞的自我更新能力和分化潜力。它可以为干细胞移植中提高存活率的策略提供见解。
2、小鼠神经干细胞的分离及培养实验
小鼠神经干细胞的分离及培养实验
材料：小鼠新生仔（出生后 13 天）
无菌手术工具
无血清培养基：DMEM/F12 培养基 (含 5% N2 补剂和 1% B27 补充剂)
胰蛋白酶溶液 (0.25%)
神经球培养基：DMEM/F12 培养基（含 10% FBS、2% B27 补充剂和 20 ng/mL EGF）
神经干细胞培养基：neurobasal 培养基（含 2% B27 补充剂和 20 ng/mL EGF）
PolyLornithine (0.01 mg/mL) 和层粘连蛋白 (1 μg/mL)
培养板和培养瓶
显微镜细胞计数板
移液枪步骤：
一、小鼠大脑组织的分离
1. 剪断小鼠头部，用无菌镊子小心移除大脑。
2. 将大脑置于预冷的无血清培养基中。
二、神经干细胞的分离
1. 用无菌手术工具将大脑切成小块。
2. 将脑组织转移到一个装有胰蛋白酶溶液的培养皿中。
3. 在 37°C 振荡孵育 30 分钟。
4. 用无菌移液枪充分研磨脑组织，以释放神经干细胞。
5. 将研磨后的脑组织悬液通过 40 μm 细胞滤器过滤，以去除残留的组织碎片。
三、神经干细胞的培养
1. 将过滤后的悬液转移到装有神经球培养基的培养瓶中。
2. 在 37°C、5% CO2 浓度下培养 710 天，以形成神经球。
3. 将神经球小心收集，并用细胞计数板计数。
四、神经干细胞的分离
1. 将神经球转移到装有神经营养细胞培养基的培养板中。
2. 在 37°C、5% CO2 浓度下培养 12 周。
3. 神经干细胞将贴壁生长，而神经球则漂浮在培养基上。
4. 用无菌移液枪轻轻洗去神经球。
五、神经干细胞的扩增
1. 将贴壁神经干细胞用胰蛋白酶溶液消化成单细胞悬液。
2. 将单细胞悬液以 25×104 个细胞/mL 的密度接种到预涂有聚赖氨酸和层粘连蛋白的培养板中。
3. 在 37°C、5% CO2 浓度下培养，每 34 天更换培养基。
结果：从新生小鼠大脑组织中成功分离出神经干细胞。
神经干细胞贴壁生长，呈多极性形态。
神经干细胞可扩增并保持未分化状态。
3、小鼠和人的造血干细胞都具有的表
CD34
CD90
Thy1 (CD90)
cKit (CD117)
Sca1
Flk2 (CD135)
CXCR4
