سيرشدك هذا الفيديو خلال عملية استزراع عصبونات القشرة المخية للجرذان بوجود طبقة مغذية من الخلايا الدبقية، وهو نظام يُعرف بنموذج الاستزراع ثنائي الطبقات أو الاستزراع المشترك. ويعد هذا النظام مناسباً لمجموعة متنوعة من الاحتياجات التجريبية التي تتطلب ركيزة نمو زجاجية أو بلاستيكية، كما يمكن استخدامه لاستزراع أنواع أخرى من العصبونات.
يتم استزراع العصبونات القشرية للجرذان التي تم الحصول عليها من المرحلة الجنينية المتأخرة (E17) على أغطية زجاجية أو أطباق زراعة أنسجة مقابلة لطبقة مغذية من الخلايا الدبقية التي نمت على أطباق أو أغطية بلاستيكية (تُعرف باسم Thermanox)، على التوالي. ويعتمد الاختيار بين هذين التكوينين على التقنية التجريبية المحددة المستخدمة، والتي قد تتطلب نمو العصبونات على الزجاج أو لا تتطلبه (على سبيل المثال، تصوير الكالسيوم مقابل لطخة ويسترن). ويتم تحضير الطبقة المغذية الدبقية، وهي مزرعة ثانوية من الخلايا الدبقية المختلطة الغنية بالخلايا النجمية، بشكل منفصل من القشور الدماغية لصغار الجرذان حديثة الولادة (P2-4) قبل البدء في عملية تشريح العصبونات.
تتمثل الميزة الرئيسية لنظام الزرع هذا مقارنة بزرع الخلايا العصبية وحدها في دعم نمو الخلايا العصبية وبقائها وتمايزها بفضل العوامل المغذية التي تفرزها طبقة الخلايا الدبقية المغذية، وهو ما يشبه بيئة الدماغ in vivo بشكل أكثر دقة. علاوة على ذلك، يمكن استخدام الزرع المشترك لدراسة التفاعلات بين الخلايا العصبية والدبقية1.
وفي الوقت نفسه، يتم منع تلوث الطبقة العصبونية بالخلايا الدبقية بوسائل مختلفة (الزراعة بكثافة منخفضة، وإضافة مثبطات الانقسام الفتيل، وخلو الوسط من المصل، واستخدام وسط زراعة مُحسَّن)، مما يؤدي إلى الحصول على طبقة عصبونية نقية تقريبًا، وهو ما يضاهي الطرق المعتمدة الأخرى1-3. ويمكن فصل العصبونات بسهولة عن الطبقة الدبقية في أي وقت أثناء الزراعة، واستخدامها في تطبيقات تجريبية مختلفة تتراوح من الفيزيولوجيا الكهربائية4، والبيولوجيا الخلوية والجزيئية5-8، والكيمياء الحيوية5، والتصوير والمجهرية4,6,7,9,10. وتقوم العصبونات الأولية بمد محاور عصبونية وتغصنات لتكوين مشابك عصبونية وظيفية11، وهي عملية لا تُلاحظ في الخطوط الخلوية العصبونية، رغم أن بعض الخطوط الخلوية تمد زوائد خلوية.
تم وصف بروتوكول مفصل لاستزراع عصبونات الحصين لدى الجرذ باستخدام نظام الاستزراع المشترك هذا سابقاً4,12,13. ونقوم هنا بتفصيل بروتوكول معدل مناسب للعصبونات القشرية. وبما أنه يتم استعادة ما يقرب من 20x106 خلية من كل جنين جرذ، فإن هذه الطريقة مفيدة بشكل خاص للتجارب التي تتطلب أعداداً كبيرة من العصبونات (بشرط عدم اشتراط وجود تجمُّع عصبوني شديد التجانس). يجب التخطيط لتحضير العصبونات والخلايا الدبقية بطريقة محددة زمنياً. وسنقدم البروتوكول خطوة بخطوة لاستزراع العصبونات القشرية للجرذ، بالإضافة إلى استزراع الخلايا الدبقية لدعم العصبونات.