【成像系統】毒性化合物對神經系統相關作用的全方位測評方案

毒性化合物對神經系統相關作用的全方位測評方案

神經系統對許多毒性化合物以及自然環境中生成的有害物質非常敏感。在疾病發生過程中，神經毒性可以對大腦或者外周神經系統造成短暫或持續性的損傷，例如脊髓損傷、中風、創傷性腦損傷等，同時這種神經毒性也是造成很多神經退行性疾病諸如阿爾茲海默和帕金森的主要誘因。

誘導多功能干細胞技術在神經元毒性的研究中是非常重要的，iPSCs可以大批量被誘導培養和展示成熟神經元的功能。如果將這種獨特的生物學相關的細胞類型和高通量成像分析結合在一起，我們就可以快速地篩選出在引起神經元毒性中起主導作用的化合物，從而大大減少臨床前研究和相關動物實驗的成本。

高通量分析是一種定量化的分析方法，其可以測量神經突觸長度表征被測物的陽性或陰性作用。iPSC衍生的神經元細胞可以在3-5天內于96或者384孔板中形成神經元網絡，然后用毒性化合物刺激48-72小時。神經網絡被?-tubulin標記后，可利用ImageXpress® Micro 寬場成像系統獲取圖像。

上圖：使用MetaXpress® 圖像處理軟件中Neurite Outgrowth模塊和AcuityXpress™ 高內涵數據分析軟件對相關圖像和實驗數據進行分析。 無論是否進行了細胞核復染色，Neurite Outgrowth模塊都能找到神經細胞胞體，并根據這些熒光標記的神經細胞軸突將之標定為陽性細胞。神經細胞網絡具有幾個重要的特征參數包括軸突數目、軸突長度、每個細胞或者區域的分支數。我們可以針對每個孔的相關數據和細胞表型進行計算和統計。

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