N-2无血清添加剂（N-2 supplement,serum free）神经干细胞培养手册

概述

神经干细胞(neural stem cell)是指存在于神经系统中，具有分化为神经神经元、星形胶质细胞和少突胶质细胞的潜能，从而能够产生大量脑细胞组织，并能进行自我更新，并足以提供大量脑组织细胞的细胞群。

在神经干细胞培养中B-27与N-2添加剂的使用十分广泛，N-2添加剂主要被用于神经母细胞瘤以及周围神经系统（PNS）与中枢神经系统（CNS）来源的有丝分裂后期的神经元的生长和表达。

图1. 神经干细胞的发展

神经系统疾病及治疗机理

神经系统疾病是指发生于中枢神经系统或周围神经系统的以感觉、意识、运动等障碍为主要表现的疾病。包括帕金森病、阿尔茨海默病、卒中、肌萎缩性侧索硬化症（渐冻症）、多发性硬化症、亨廷顿病、小脑萎缩、脊髓损伤、外伤性脑损伤等。

神经干细胞的治疗机理是：（i）患病部位组织损伤后释放各种趋化因子，可以吸引神经干细胞聚集到损伤部位，并在局部微环境的作用下分化为不同种类的细胞，修复及补充损伤的神经细胞。由于缺血、缺氧导致的血管内皮细胞、胶质细胞的损伤，使局部通透性增加，另外在多种黏附分子的作用下，神经干细胞可以透过血脑屏障，高浓度的聚集在损伤部位；（ii）神经干细胞可以分泌多种神经营养因子，促进损伤细胞的修复；（iii）神经干细胞可以增强神经突触之间的联系，建立新的神经环路。

N-2添加剂的应用

1、胶质前体细胞分化为星形胶质细胞

星形胶质细胞是中枢神经系统的多功能胶质细胞，参与构成大脑的物理结构，具有支持神经细胞、维持神经元周围离子浓度、免疫调节等重要作用。胶质前体细胞 (GPC)，也称为胶质限制性祖细胞 (GRP) 或少突胶质祖细胞(OPC)，是具有分化为少突胶质细胞或星形胶质细胞潜力的细胞。GPC群体来源于组织或通过分化从多能细胞产生，这是由外源性应⽤因⼦诱导的。在这里，我们描述了⼀种可以调整以利于分化为星形胶质细胞或少突胶质细胞的培养系统。

实验步骤

1）培养基配制

2）实验流程

图2. 胶质前体细胞分化为星形胶质细胞实验流程图

2、⽪质星形胶质细胞的培养

星形胶质细胞是中枢神经系统（CNS）中最丰富的胶质细胞类型，负责支持皮层回路活动所需的一系列功能，包括神经递质再摄取、维持离子稳态以及参与突触形成和消除。同时，神经元对星形胶质细胞参与层特异的分子发育调控具有支持补充作用。神经元-星形胶质细胞作为神经系统功能单位，它们之间的相互作用在中枢神经系统中非常重要，参与了中枢神经系统从胚胎发生到老化的各个活动，贯穿了神经元的整个发育过程。

实验步骤

1）培养基的配制

【注】表皮生长因子(EGF)也可以添加，以增强星形胶质细胞增殖。

2）实验流程

图3. ⽪质星形胶质细胞的培养实验流程图

名词小贴士：

神经（Nerve），是由聚集成束的神经纤维所构成。 而神经纤维本身是由多个神经元细胞构成，其神经元的构造为轴突外并被神经胶质细胞所形成的髓鞘包覆。 如此神经能将讯息从动物身体一处传递到另外一处，使动物能协调指挥动作与进行各种工作。

神经元（neuron），又名神经原或神经细胞，是神经系统的结构与功能单位之一。人脑中，神经细胞约有860亿个。

神经干细胞（NSCs），是自我更新的多能细胞，可分化为神经系统的主要表型。这些细胞类型包括神经元，星形胶质细胞和少突胶质细胞。

神经祖细胞（NPC），是干细胞分裂的后代，其通常在体内经历有限数量的复制循环。大脑中有许多“专业的”细胞，比如神经细胞，少突胶质细胞和星形胶质细胞。神经细胞传递和接受信息。少突胶质细胞包裹着神经细胞，为神经细胞更快地传递信息提供帮助。星形胶质细胞(星形细胞)通过提供营养和从身体的其他部位调节进入大脑来支持神经系统。

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