高通量筛选神经毒性

优点

 完全自动化的图像获取与分析

 快速得到每个细胞的多表型参数

 实时监测活细胞的毒性，可持续几分钟至几天

神经系统对许多毒性化合物以及自然环境中生成的有害物质非常敏感。在疾病发生过程中，神经毒性可以对大脑或者外周神经系统造成短暂或持续性的损伤，例如脊髓损伤，中风，创伤性脑损伤等。同时这种神经毒性也是造成很多神经退行性疾病诸如阿尔兹海默和帕金森的主要诱因。

诱导人多功能干细胞的高通量成像技术可以用于筛查候选药物或者环境污染物的神经营养，保护功能或者神经毒性大小。本篇说明会阐述如何结合 iPSCs，分子仪器和软件自动对诱导多功能干细胞进行终点法及活细胞的神经毒性筛选。 

以 iPSC 为基础的毒性筛查

诱导多功能干细胞技术对我们研究神经元毒性是十分有用的，iPSCs 可以大批量的展示成熟神经元的功能。如果将这种独特的生物学相关的细胞类型和高通量成像分析结合在一起，我们就可以快速的筛选出在引起神经元毒性中起主导作用的化合物并大大减少临床前研究和相关动物实验的成本。此篇中用到的是 Cellular Dynamics International 公司完全分化的人神经细胞。

量化完整的神经细胞网

高通量分析是一种定量化的分析方法，其可以测量神经突触长度表征被测物的阳性或阴 性作用。iPSC 衍生的神经元细胞可以在 3-5 天内于 96 或者 384 孔板中形成神经元网络，然后用毒性化合物刺激 48-72 小时。神经网被 ß-tubulin 标记后，可利用 ImageXpress® Micro 宽 敞成像系统获取图像。和抗抗体我们可以实现神经元网络的可视化。使用 MetaXpress® 图 像处理软件中Neurite Outgrowth 模块和AcuityXpress™ 高内涵数据分析软件对相关图像和实验数据进行分析。

无论是否进行了细胞核复染色，Neurite Outgrowth 模块都能找到神经细胞胞体，并根据这些荧光标记的神经细胞轴突将之标定为阳性细胞。神经细胞网络具有几个重要的特征参数包括轴突数目，轴突长度，每个细胞或者区域的分支数。我们可以针对每个孔的相关数据和细胞表型进行计算和统计。