患者运动神经元的放电抑制与存活联合评价
先用电生理检测疾病相关兴奋性，再分别测试急性放电抑制和连续给药后的神经元存活。
用途与模型
- 研究用途
- 比较 ALS 相关运动神经元的兴奋性，并评价调节离子通道的候选干预。
- 模型与细胞来源
- 患者和健康供者 iPSC 分化的运动神经元；SOD1 A4V 另有同遗传背景纠正细胞。部分电活动与存活实验在小鼠原代皮层胶质细胞上培养。
- 方法版本
- 2014 年患者 iPSC 运动神经元的 MEA、膜片钳与瑞替加滨处理版本
- 实验形式
- 64 电极 MEA、全细胞膜片钳，以及 8 孔培养载玻片的免疫染色计数。
材料与平台
- 细胞来源
- 扩展电活动队列含 8 名患者、5 名健康供者；患者分为 SOD1、C9orf72 和 FUS 类别。初始 SOD1 A4V 与存活比较使用 2 名患者、2 名健康供者。
- 急性药物条件
- MEA 做瑞替加滨浓度反应；膜片钳使用 10 μM 并加入谷氨酸、GABA 和甘氨酸受体阻断剂。
- 存活条件
- 每孔铺 20000 个解离神经元在小鼠原代胶质细胞上。方法段规定第 15 天起给予 1 μM 瑞替加滨或溶剂，第 3 和 30 天固定计数。
测量指标与分析
- MEA 自发放电次数与平均放电频率
- 产生动作电位所需的最小注入电流与静息膜电位
- 延迟整流钾电流密度
- ISL 与 TUJ1 双阳性运动神经元数量
- XBP1 剪接及 PUMA、EIF2B3 转录本
MEA 用药反应按各孔用药前放电次数归一化并拟合 Hill 曲线；存活计数以每细胞系第 3 天数量归一化，计数者对细胞身份设盲。
研究设计与结果
实验条件比较
- 研究设计
- 比较患者、健康与同背景纠正细胞的电生理；瑞替加滨分别做急性放电抑制与约 2 周存活实验。
- 测试范围
- 扩展电活动队列 8 名患者与 5 名健康供者；存活 9 个患者模型和 11 个健康培养实验，来自 4 次独立分化。钾电流比较为 23 个健康与 25 个患者神经元。
- 参照体系
- 健康供者、SOD1 A4V 纠正细胞及各细胞系溶剂对照。
- 研究结果
- SOD1 A4V 模型自发放电抑制 EC50 为 1.5 μM；1 μM 连续处理后归一化神经元计数显著增加 25.3%，健康对照增加 6.1% 未显著。SOD1、C9orf72、FUS 类别均可观察放电抑制。
适用条件与研究局限
- 存活改善在 SOD1 A4V 模型中测试。
- 部分培养使用小鼠原代胶质细胞，成熟时间和培养环境影响电活动。
- 存活方法段为第 15 天起给药、第 30 天计数；F3 图注写第 14–28 天处理。
来源与原文
- Intrinsic Membrane Hyperexcitability of ALS Patient-Derived Motor Neurons原始研究 · Cell reports · 2014-04-03