基于介电电泳的神经元偏向性前体细胞无标记分选与亚型异质性解析

《Scientific Reports》：Sorting for identity: dielectrophoresis enriches GABAergic-fated neural stem cells

　　

摘要

神经干细胞和前体细胞（NSPCs）是大脑发育的关键细胞，也是再生疗法的有前景的细胞来源。然而，NSPC群体内在的异质性使得具有谱系偏向性的前体细胞的分离变得复杂，尤其是在缺乏可靠表面标志物的情况下。在此，我们采用介电电泳（DEP）——一种基于细胞内在电生理特性进行分离的无标记方法，从小鼠胚胎前脑中富集神经元亚型偏向性前体细胞。利用自制的多出口微流控平台，我们将胚胎第15.5天大脑皮层和神经节隆起源化的NSPCs根据其电生理特征进行分选。神经元偏向性前体细胞分布在多个出口，揭示了神经元导向群体内部的异质性。分选后的免疫细胞化学和基因表达分析证实，在具有特定电生理特征的部分馏分中，分化后βIII-微管蛋白阳性细胞富集，且表达γ-氨基丁酸（GABA）的神经元比例增加。在所有馏分中均检测到神经元标志物，支持了多样的神经元偏向性子群的存在。这些发现表明，细胞内在的电生理特性可作为谱系偏向性的功能性指标，并确立了介电电泳作为解析和富集异质性神经元前体亚型的可扩展、无标记策略，以用于发育研究和治疗应用。