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神経動態解析

概要

神経動態とは?

発達中のニューロンは、樹状突起および軸索へと分化する突起を無数に延ばします。これらの突起(神経突起と呼ばれます)はニューロン間のコミュニケーションに欠かせません。神経突起伸長、成熟、および神経突起ネットワークの崩壊の特性解析は、神経病理学的疾患(神経変性など)、ニューロンの損傷や再生、および神経毒性のスクリーニングの研究にとって重要です。

神経突起伸長の測定は、神経細胞培養の抗体標識または染色の後に実施することが一般的です。これらの方法では細胞固定が必要で、手作業での洗浄や前処理のステップが複数含まれており、これらのステップにより最終的にはニューロンが死滅し、デリケートな神経突起構造が破壊されてしまうことがあります。培養は解析するためにインキュベータから出し入れする必要があるため、神経突起長の測定が実施されるのは、通常、1つの時点または多くても限られた時間内のいくつかの時点になります。神経突起伸長アッセイは、短期間(24時間または48時間)であることが多く、成熟したニューラルネットワークの発達や崩壊などの神経細胞の長期的な生態と関連した情報は得られません。

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INCUCYTE®神経動態解析

インキュベータ内で簡単に神経動態解析

IncuCyte®神経動態アッセイは、お使いの細胞培養インキュベータ内で、神経突起伸長およびニューラルネットワークの安定性に関する経時的解析をすべて自動で実施できます。単培養またはアストロサイトとの共培養において、目的のニューロン(一次ニューロン、iPSC由来ニューロン、不死化神経細胞株など)の神経突起長や分岐部位を定量化できます。

  • 神経毒性のスクリーニング
  • 神経保護療法の検証
  • 神経変性に関与する経路の観察
  • 神経分化をリアルタイムで測定

1. Label-free analysis of neurons
単培養におけるニューロンのラベルフリー解析

IncuCyte NeuroTrack™解析ソフトウェアを用いて、生神経細胞の単培養における神経突起伸長をモニタリング。完全自動化された長期的なラベルフリー解析。

Human iPSC-derived neurons (iCell Neurons, CDI) in monoculture

単培養におけるヒトiPSC由来ニューロン(iCell神経細胞、CDI)

2.アストロサイトとの共培養におけるニューロンの蛍光解析2. Fluorescence analysis of neurons in co-culture with astrocytes

2.アストロサイトとの共培養におけるニューロンの蛍光解析

蛍光神経細胞標識試薬とIncuCyte解析ソフトウェアを用いて、神経細胞とアストロサイトの混合培養における神経突起長および分岐部位の変化を測定。

Primary rat forebrain neurons labeled with the IncuCyte® NeuroLight Red reagent in co-culture with rat astrocytes

ラットアストロサイトとの共培養における、IncuCyte® NeuroLight Red試薬で標識した初代ラット前脳ニューロン

概念

IncuCyte®神経動態アッセイの概念

  1. IncuCyte®生細胞解析システムおよびNeuroTrackソフトウェアを用いて、数日間または数週間にわたり生細胞培養からリアルタイムで自動的に神経突起動態を測定
  2. 単培養においてニューロンをラベルフリーで解析して神経突起長および分岐部位の変化をモニタリング、またはニューロン特異的生細胞標識試薬を用いてニューロンとアストロサイトとの共培養における神経突起動態を定量化
  3. 細胞毒性およびアポトーシスの経時的モニタリングのために、添加するだけの試薬と組み合わせて神経突起解析と細胞生存率の観察を同時実施。神経細胞のセルヘルスに関する1つ以上の側面に影響を与える処理を識別

特徴

IncuCyte®神経動態アッセイのメリット

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神経突起の伸長および崩壊をリアルタイムで可視化・定量

  • IncuCyte®生細胞解析システムおよびNeuroTrackソフトウェアを用いて、神経突起長および分岐部位の長期的変化を可視化・解析
  • 単培養におけるラベルフリーニューロンの解析、またはIncuCyte® NeuroLight試薬またはNeuroPrime細胞キットを用いた共培養中の神経突起動態の解析

Continuous measures of neurite dynamics

神経突起動態の経時的測定:IncuCyte® NeuroTrack解析ソフトウェアが自動的に画像を解析し、神経突起長、分岐部位、および神経細胞体クラスターを測定。


経時的変化を自動的に取得し、濃度依存的応答を解明

  • セットアップ後の操作は不要。バイアスのない自動解析結果確認。測定のためにインキュベータからプレートを取り出す必要なし
  • 一度に最高6枚の96 wellプレートまたは384 wellプレートで実験を実施

neurite_automatically-generate

処理効果を非侵襲的に自動測定:IncuCyte 神経動態アッセイでは、96 wellプレートまたは384 wellプレートのすべてのウェルを自動で画像化して解析し、経時的な神経突起動態のマイクロプレート観察結果を提示(A)。時間的経過から濃度依存的な処理効果が明らかに(B)。データを濃度-反応曲線に変換して薬理作用を比較(C)。

神経変性および神経毒性の関連モデルの作成

  • スクリーニングやプロファイリングに適した柔軟性、頑健性、および再現性の高いアッセイフォーマットで関連ニューロンモデルから経時的測定を実施

Create relevant in vitro models of neurodegeneration and neurotoxicity

神経変性および神経毒性の関連:in vitroモデルの作成と神経保護療法のスクリーニングパーキンソン病の機能モデルのヒトiPSC由来ドーパミン作動性神経(Dopa.4U、Axiogenesis)において測定された6-ヒドロキシドーパミン(6-OHDA)の濃度依存性神経毒性効果。骨由来神経因子(BDNF)を用いた処理は神経突起形成を促進しているが、6-OHDAの効果に対する保護はほとんどまたはまったく得られていない。


固定、染色、抗体標識が必要ないリアルタイム生細胞プロトコル

単培養:ラベルフリー神経突起伸張プロトコル

Neuronal monocultures label-free protocol overview

共培養:蛍光観察神経突起伸張プロトコル

Neuronal co-cultures fluorescence protocol overview

ラベルフリー神経動態アッセイのプロトコル(英)はこちら

蛍光観察神経動態アッセイのプロトコル(英)はこちら


神経突起解析をセルヘルス観察と同時に実施してさらなる洞察を

  • 培地に添加するだけのIncuCyte®試薬を用いて、神経細胞培養で細胞毒性とアポトーシスを経時的にモニタリング
  • 神経突起動態とニューロンのセルヘルスを同時測定

IncuCyte®試薬: CytotoxとAnnexin V

Use IncuCyte Cytotox and Annexin V reagents to positively mark and quantify apoptotic or cytotoxic cells

IncuCyte® Cytotox試薬およびアネキシンV試薬を用いてアポトーシス細胞や細胞傷害性細胞を確実にマーキング・定量:(左)IncuCyte®細胞毒性Red試薬は、333 μMグルタミン酸処理済みの死滅したラット前脳ニューロンを標識。(右)IncuCyte®アネキシンV Green試薬は、300 μMグルタミン酸の存在の有無にかかわらず、ラット前脳ニューロンとアストロサイトの共培養においてアポトーシス性細胞を特定。ニューロンはIncuCyte® NeuroLight Red 試薬で標識される。細胞生存率および神経突起動態の同時測定をリアルタイムで実施。

Measure time-courses and concentration-dependent effects on neurite dynamics and cell viability

時間的経過および神経突起動態や細胞生存率に対する濃度依存的効果の測定: アストロサイトの存在下で培養したラット前脳ニューロンにおけるグルタミン酸興奮毒性:(左)神経突起ネットワーク長は濃度依存的に分断されている、(中央)アポトーシスの測定によりセルヘルスへの早期効果が明らかに、(右)濃度-反応曲線。

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注文情報

注文情報

アプリケーション 種別 製品 内容 カタログ番号
神経動態解析
Measure neurite dynamics in monocultures and co-cultures with astrocytes.
試薬 IncuCyte® NeuroLight™ Red 0.45 mL 4584
IncuCyte® NeuroPrime™ Cell Kit 1 Kit 4585
ソフトウェア IncuCyte® NeuroTrack™ Software   9600-0010
アポトーシス
Detect and quantify apoptotic cells in real time.
試薬 IncuCyte® Annexin V Red for Apoptosis 1 vial, 100 tests 4641
IncuCyte® Annexin V Green for Apoptosis 1 vial, 100 tests 4642
Caspase-3/7 20 μL 4440
細胞毒性
Detect and count non-viable cells in real time.
試薬 IncuCyte® Cytotox Red 5 μL x 5 4632
IncuCyte® Cytotox Green 5 μL x 5 4633
細胞株
Cryopreserved neuronal cells and astrocytes.
細胞株、ニューロン Neuro-2a NucLight™ Green Cells 2 x 106 cells/vial 4511
Neuro-2a NucLight™ Red Cells 2 x 106 cells/vial 4512
NeuroPrime™ rAstrocytes 2 x 106 cells/vial 4586
NeuroPrime™ rForebrain Neurons 2 x 106 cells/vial 4587

技術資料

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