首先,B27是什么?

B-27全称B-27 Serum-Free Supplement(以下简称B27),它是一种经过优化的无血清添加剂,用于支持胚胎、出生后和成年海马及其他中枢神经系统神经元的生长。其成分包含抗氧化剂、蛋白、维生素和脂肪酸,这些组分以最优比例混合后可支持神经细胞的培养。
B27添加剂为神经元细胞培养领域提供了一种无血清的替代方案,显著优化了神经元的存活和生长。这一创新对于研究神经元发育、可塑性和神经毒性具有重要意义,因为它提供了一个受控的无血清环境,避免了血清带来的变异和复杂性。
传统上,培养神经元需要含血清的培养基,虽然支持了细胞生长,但也带来了许多挑战。血清在不同批次之间的变化显著,影响了试验的可重复性。此外,血清中含有多种生长因子和激素,可能会以不可预测的方式影响神经元行为。在血清存在的情况下,胶质细胞会大量增殖,常常掩盖神经元的生长,使实验结果的解释变得复杂。
为了应对这些问题,Brewer等研究人员早在1989年通过优化配方,开发了专门优化的无血清培养基配方,用于神经元培养。也就是B27添加剂,这种添加剂为神经元的长期存活和生长提供了理想的环境。
组成和优势:
B27添加剂包含维生素、抗氧化剂、激素和其他必需营养素,旨在支持神经元的健康和功能。主要成分包括:

  • 抗氧化剂:维生素E、谷胱甘肽和超氧化物歧化酶有助于减轻氧化应激,这是神经元细胞死亡的一个重要因素。
  • 激素:胰岛素和转铁蛋白等支持代谢活动和生长。
  • 必需脂肪酸:亚油酸和亚麻酸对维持神经元膜的完整性和功能至关重要。
  • 这种精确的配方减少了对胶质细胞增殖的需求,支持几乎纯净的神经元培养。在富含B27的条件培养基中,胶质细胞的生长减少到总细胞数量的不到0.5%。

应用和影响:

B27的可应用于神经科学研究中的多个领域:

  • 神经毒理学:研究人员可以在没有胶质细胞干扰的情况下研究有毒物质对神经元的直接影响。
  • 电生理学:稳定的长期神经元培养促进了对神经信号传导和突触功能的详细研究。(主要表现在显著提高了神经元的存活率和生长稳定性,允许研究人员在长时间内进行电生理记录)
  • 基因表达:B27支持不同脑区神经元的生长,使得跨神经元类型的基因表达研究成为可能。(通过使用B27添加剂,研究人员可以培养和研究来自海马、纹状体、黑质、皮层等不同脑区的神经元,比较它们在不同条件下的基因表达模式)
  • 类器官培养:B27也常作为类器官培养的关键添加剂。

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参考文献:
Gregory J. Brewer and Carl W. Cotman(1989).Survival at low and growth of hippocampal neurons in defined medium density: advantagesof a sandwich culture technique or low oxygen.Bragn Research, 494 (1989) 65-74.
G.J. Brewer, J.R. Torricelli, E.K. Evege, and P.J(1993).Optimized Survival of Hippocampal Neurons in B27-Supplemented Neurobasalm, a New Serum-free Medium Combination.Journal of Neuroscience Research 35567476 (1993).