PC12细胞培养及应用

PC12细胞简介

PC12细胞是大鼠肾上腺髓质嗜铬瘤分化细胞株,具神经内分泌细胞的一般特征,因其具可传代特点,广泛应用于神经生理和神经药理学研究。

细胞名称:大鼠肾上腺嗜铬细胞瘤细胞

细胞别名:PC-12; PC 12

货号:TCR-C617

规格:1X10^6

细胞形态:多角形细胞样

生长特性:贴壁生长

培养体系:RPMI-1640+5%FBS+15%马血清+1%P/S

PC12细胞有未分化型和分化型。分化型又分为低分化与高分化,这三者的最大的区别主要在形态上。

未分化的PC-12从形态上看是圆形的、聚团生长的悬浮细胞;低分化的成多角形、有较短的突起;高分化的细胞有多个突起,突起数目不等,突触较长,类似神经元轴突。低分化和高分化是在未分化的PC-12基础上诱导产生的,低分化和高分化指的是与神经细胞表型的相似程度,高分化更接近神经细胞表型。

未分化型的PC12细胞贴壁能力强,传代时需要胰酶消化,形状不规则。分化型PC12细胞传代时不需要胰酶,直接可以吹下来,形状规则。这两种细胞没有很大的区别,但我在实验中发现,未分化型的PC12细胞对药物的敏感性较之分化型的要差一些。

PC12细胞培养

(1)由于PC12细胞是一种肿瘤细胞,在传代次数较多后,它的形状和性状会发生改变。这些改变尤见于未分化型PC12细胞。主要是细胞形状变得更加不规则,对药物的敏感性愈加下降。因此,建议长期用PC12细胞作实验的战友最好严格控制细胞的传代次数。

(2)在复苏细胞时动作一定要迅速,放入温水中1~2min后要马上加入培养液中,培养12~24小时后更换一次培养液,这样不仅可以把DMSO吸掉,而且可以将死亡的细胞也吸掉。细胞一天一看即可,经常动会有影响。注意过滤后血清的PH值,因为培养液过滤后PH值会有所改变。复苏后的换液时间取决于您复苏时是否洗涤离心细胞,去除了冻存液中的DMSO,如果没有去除DMSO,细胞培养过夜后就要彻底换液;如果复苏时洗涤离心过,可以待传代时再换液也可。(最好还是复苏时去除DMSO,细胞的生长状态好一些)。

(3)状态良好的细胞复苏后 4 h即可贴壁,开始增殖,大约2 d即可传代,接种48 h应该到了对数增长期。

(4)每天观察一两次细胞我不认为会对细胞的生长造成不良影响,不过每次观察的时间不易过长。

(5)传代时最好不要用胰蛋白酶,因为胰蛋白酶对细胞有破坏作用。之前用胰蛋白酶消化传代过PC12, 结果传代后的细胞虽然贴壁,形态也好,但就是增殖缓慢,所以我现在都是用枪吸取培养液直接吹打,传代后细胞增殖迅速,2 d就长满了(因为长的太快,只好降低血清浓度,用5%FBS)

(6)传代的时机最好选在细胞生长旺盛,占瓶底70%-80%时最好,如果细胞长的太满,细胞的状态会越来越差,最后大片死亡;这种细胞传代后生长也不好;而且长得太满后,细胞贴壁牢,难于吹起来,相反,70%-80%时细胞很容易吹起来。

(7)如果细胞贴壁太紧,不得不用胰蛋白酶消化,注意低浓度,段时间,多洗涤。我一般用0.025%的胰蛋白酶,在镜下观察细胞突起收缩,有零星的细胞飘起就中止,或用肉眼观察,瓶底呈现薄雾状的模糊感时就中止,中止一定要彻底,要用含血清的培养液多洗涤离心几次,确保去除剩余的胰蛋白酶,否则传代后的细胞难以生长。

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PC12细胞应用

阿尔茨海默病 (AD)、帕金森病 (PD)、肌萎缩侧索硬化症和亨廷顿病等神经退行性疾病的标准治疗可恢复神经递质的平衡,从而使神经运动功能正常。虽然大多数药物方案可以改善病人的生活质量,但它们并没有解决潜在病因,因此不会阻止身体的退化过程。

虽然神经生长因子 (NGF) 、脑源性神经营养因子 (BDNF) 和神经营养因子-3/神经营养因子-4等营养分子的内源性合成可以有效地刺激神经元生长、修复 ,但治疗应用受限于广泛的副作用,例如神经性疼痛 、膀胱疼痛、泌尿疼痛、皮肤瘙痒 (瘙痒) 特应性皮炎 、深层组织压痛 、炎症恶化如关节炎、哮喘 、椎间盘退变和癌症。

此外,各种神经元组织中 NGF 水平升高会导致行为障碍和认知障碍,例如自闭症 、双相情感障碍和注意力缺陷、多动障碍。鉴于 NGF 的不良全身效应,似乎需要在小分子 NGF 模拟物的鉴定和开发方面开展研究工作。

只有少数已知的 NGF 模拟物,如 GK-2 h,它们在实验模型中显示出促进神经元存活、分化和突触可塑性的能力,需要筛选多种天然植物提取物和多酚类物质,在大鼠多巴胺能嗜铬细胞瘤 PC-12 细胞中发挥 NGF 相同作用的物质。

a. 高通量筛选 1144 种植物多酚类药物、合成/对照药物(包括塞来昔布、布洛芬、紫杉醇等)和 947 种常用药草和香料的水提取物,在 PC-12 细胞中相对于 NGF 诱导神经突生长的能力,在胶原蛋白包被板上超过 7 天。在初始筛选中,随后使用全剂量范围进行验证,仅阐明了一种阳性 NGF 模拟物。

b. 7天时PC12细胞神经突生长的形态学分析;对照(上)NGF 0.5 μg/mL(中)和 MCS 提取物(150 μg/mL)(下) 

建立细胞模型,常用PC-12未分化细胞,用NGF(神经生长因子)诱导,可以使细胞出现交感神经细胞样改变,用于后续的研究。通过多篇文献的研究,最佳的NGF的浓度为50ug/L,作用时间为48h,100mmol/L的乙醇可以增强NGF的诱导作用。

涉及到的信号通路是MAPK,ERK总蛋白在NGF作用前后无明显变化,作用5分钟后,磷酸化p-ERK蛋白显著升高,达到峰值,推测是为整个分化提供起始信号,进程一旦启动,会被迅速降解。

参考文献

1、E. Mazzio、B. Georges、O. McTier、Karam F. A. Soliman. Neurotrophic Effects of Mu Bie Zi (Momordica cochinchinensis) Seed Elucidated by High-Throughput Screening of Natural Products for NGF Mimetic Effects in PC-12 Cells. Neurochem Res. 2015 Oct; 40(10): 2102-2112. [PMC free article]

2、Gallant KL Chan、Winnie WH Hu 、Zoey X. Zheng. Quercetin Potentiates the NGF-Induced Effects in Cultured PC 12 Cells: Identification by HerboChips Showing a Binding with NGF. Evid Based Complement Alternat Med. 2018; 2018: 1502457.  [PMC]

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