科研笔记|如何做好SH-SY5Y的细胞培养与基因编辑
近年来,SH-SY5Y细胞常作为体外模型,在各类神经退行性疾病及神经毒性等研究中广泛使用。数据表明,高水平的脑胆固醇会促进β-淀粉样蛋白(Aβ)积累和氧化应激,在某项研究中,为进一步探讨相关机制,研究人员使用到了SH-SY5Y细胞以验证高胆固醇环境对神经元细胞的影响[1]。
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图片来源:《Translational neurodegeneration》
认识SH-SY5Y
细胞名称:SH-SY5Y(人神经母细胞瘤细胞)
货号:ATCC CRL-2266
生长特性:簇状或团块的形式生长并堆积在一起,少部分悬浮
培养条件:MEM/F12+10%FBS+谷氨酰胺+NEAA+丙酮酸钠
培养环境:95%空气+5%二氧化碳;37℃
SH-SY5Y细胞系是神经母细胞瘤细胞系SK-N-SH(ATCC HTB-11)的三次克隆(SK-N-SH→SH-SY→SH-SY5→SH-SY5Y)亚系,该亚系于1970年从一名4岁癌症患者的转移性骨肿瘤中创建。SH-SY5Y细胞是研究神经退行性疾病最广泛使用的细胞模型之一,因为成熟的神经元不会分裂,细胞培养是不连续的,而SH-SY5Y细胞可以持续增殖,作为未分化的细胞,它们呈现出类似神经母细胞的形态,并表达未成熟的神经元标志物。此外,经过基因编辑改造的SH-SY5Y细胞系也是药理学、神经科学等研究领域的重要工具。
SH-SY5Y应用方向
- 神经退行性疾病研究
阿尔茨海默病:用于研究β-淀粉样蛋白(Aβ)和Tau蛋白的积累对神经元的毒性作用。
帕金森病:用于研究多巴胺能神经元的功能和α-突触核蛋白的聚集。
- 神经毒性研究
评估各种化学物质、药物和环境毒素对神经元的毒性作用。
- 神经分化
SH-SY5Y细胞可以通过视黄酸(RA)或其他化学诱导剂诱导分化为类似神经元的细胞,用于研究神经元分化和成熟的机制。
- 基因功能
通过基因敲除、过表达或RNA干扰技术研究特定基因在神经元功能和疾病中的作用。
- 信号传导
研究神经元信号传导通路,如钙信号、MAPK/ERK通路和PI3K/Akt通路。
SH-SY5Y细胞培养
在实际培养过程中SH-SY5Y细胞较为敏感且增殖缓慢,难以制备单克隆,这对实验人员来说具有一定的挑战性。要确保SH-SY5Y细胞的稳定性和实验结果的可靠性,需要掌握良好的细胞培养技巧。
细胞培养步骤
细胞复苏
● 取6mL完全培养基于离心管中开始复苏;
● 水浴锅融化至米粒大小冰块,终止水浴;
● 转移至离心管中离心;
● 重悬细胞后接种于合适大小的培养皿中;
● 24h后观察细胞贴壁情况并换液一次。
细胞传代
● 吸弃上清,常温PBS润洗一遍;
● 加入胰酶,使胰酶铺匀皿底;
● 消化到拍打皿时有部分细胞脱落,终止消化;
● 吹匀细胞,转移至离心管离心;
● 重悬细胞,按比例接种。
细胞冻存
● 消化、离心,获得细胞沉淀;
● 加入冻存液重悬细胞,转移至冻存管中;
● 冻存管放入4℃预冷的程序性冻存盒,再放入-80℃冰箱过夜;
● 第二天转移至液氮保存。
细胞培养注意事项
● 细胞传代时比例不宜太高,培养密度不宜太低,一般1:2或1:3传代较为合适,培养密度越低增殖速度越慢;
● 细胞生长过多时会堆在一起并逐渐脱落,需要在脱落前及时传代;
● 一些细胞团在传代时需要吹散,吹打力度需适中;
● 细胞密度越高,培养基消耗越快,注意及时换液或传代。
利用Smart-CRISPR™基因编辑SH-SY5Y细胞系
基因修饰项目
SH-SY5Y细胞系的基因修饰包括基因敲除、点突变、KI、过表达和干扰等,赛业生物通过优化的SH-SY5Y单克隆制备条件,实现SH-SY5Y基因编辑单克隆交付,可显著提高实验的准确性和可靠性,为神经科学研究提供更坚实的基础。
基因敲除
基于Smart-CRISPR™细胞基因编辑系统,赛业生物可提供SH-SY5Y的KO细胞定制服务,交付单克隆纯合子。我们使用优化的转染体系将RNP直接递送到细胞内,gRNA切割效率高达90%以上,相比于质粒和病毒等CRISPR/Cas介导的方法,切割效率提升明显,脱靶效率明显降低,能更精准地切割目标DNA序列。
点突变
基于Smart-CRISPR™细胞基因编辑系统,我们可提供精准、高效的SH-SY5Y定点突变和KI细胞定制服务。通过优化的α-donor体系将人源化的Cas蛋白、gRNA和donor三组分转染至目的细胞,产生高效同源重组,HDR高达49%,实现单克隆纯合子交付。
稳转株
赛业生物优化升级了转染载体系统,凭借多年细胞生物学经验,建立了一套成熟稳定的基因过表达实验体系,能提供SH-SY5Y稳定表达外源基因或RNA干扰元件的稳定Cell Pool或单克隆细胞株,可获得蛋白高表达10倍以上。
基因编辑注意事项
● 细胞转染前确保状态良好,细胞密度70%左右,镜下观察细胞团不宜太多;
● 消化时尽量吹散成单个细胞;
● 极限稀释法制备单克隆,使用赛业定制条件培养基,并额外添加10%的血清和适量细胞因子,当观察到有克隆长出后补充新鲜培养基继续培养;
● 由于该细胞汇合度低时增殖速度慢,所以单克隆扩增建议先从96孔板转到24孔板,再到12孔板、6孔板,不要一次性转入较大的皿中扩增。
参考文献:
[1]de Dios, Cristina., de Dios, Cristina., de Dios, Cristina., Abadin, Xenia., and Roca-Agujetas, Vicente.. "Inflammasome activation under high cholesterol load triggers a protective microglial phenotype while promoting neuronal pyroptosis." Translational neurodegeneration.
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