Summary

Visualização da migração celular tangencial no desenvolvimento Tectum óptica de Chick

Published: October 24, 2018
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Summary

Descrevemos os métodos para a rotulagem fluorescente de tangencialmente migração células por eletroporação e para a imagem latente de lapso de tempo do movimento de célula rotulada em uma cultura de montagem plana a fim de visualizar a migração celular comportamento no tectum óptica do pintinho em desenvolvimento .

Abstract

Imagem de lapso de tempo é um método poderoso para analisar o comportamento de migração celular. Após a célula fluorescente rotulagem, o movimento das células em cultura etiquetados pode ser gravado sob microscopia de vídeo. Para a análise de migração celular no cérebro em desenvolvimento, fatia cultura comumente é usada para observar a migração celular paralela à seção de fatia, tais como migração celular radial. No entanto, informação limitada pode ser obtida o método de cultura de fatia para analisar a migração celular perpendicular à seção de fatia, tais como migração celular tangencial. Aqui, apresentamos os protocolos para Time-Lapse de imagens para visualizar a migração celular tangencial no tectum óptica do pintinho em desenvolvimento. Uma combinação de célula rotulagem por eletroporação no ovo e uma cultura de montagem plana subsequente na inserção da cultura de célula permite a detecção de movimento de células migratórias no plano horizontal. Além disso, nosso método proporciona detecção de comportamento de célula individual e a ação coletiva de um grupo de células a longo prazo. Potencialmente, este método pode ser aplicado para detectar a alteração sequencial da fluorescente-etiquetadas microestrutura, incluindo o alongamento axonal no deslocamento de tecidos ou células neural nos tecidos não-neurais.

Introduction

O estudo da migração celular tem sido progredindo com a técnica de avançada de imagem ao vivo. Após a célula fluorescente rotulagem, o movimento temporal de pilhas etiquetadas em um prato de cultura ou na vivo pode ser gravado sob microscopia de vídeo. No estudo do desenvolvimento neural, foram analisadas as mudanças morfológicas da migração de células ou alongando axônios utilizando imagens de lapso de tempo. Para a imagem latente eficaz, é essencial para aplicar um método adequado para a preparação de rotulagem e tecido fluorescente célula, baseado sobre a finalidade do experimento e análise. Para analisar a migração celular no cérebro em desenvolvimento, fatia cultura tem sido comumente usada para observar a migração celular paralela à seção de fatia, como célula radial migração1,2,3. O sistema de cultura de fatia é também utilizado para detectar células tangencial migração4,5, mas não é adequado para análise direcional em casos onde as células se dispersar perpendicular à seção de fatia.

O tectum óptica é composta de uma estrutura de várias camada, formada pela migração radial e tangencial celular durante o desenvolvimento embrionário. Formação de camada tectal depende, principalmente, migração radial de células postmitotic neuronal precursor da zona ventricular, e seu destino final nas camadas correlaciona-se com sua data de nascimento na zona ventricular6. Quanto a migração tangencial, relatamos anteriormente dois fluxos de migrações nas camadas intermediária e superficiais em um desenvolvimento tectum óptica de garota. Nas camadas médios durante E6 E8, as células bipolares com um processo de tempo principal e um processo à direita fino migram dorsalmente ou ventralmente ao longo do fascículo axônio de axônios eferentes tectal executados dorso-ventralmente7. Após esta migração de axophilic, as células se diferenciar em neurônios multipolares localizados nas camadas profundas. Nas camadas superficiais durante E7-E14, as células migratórias dispersarem-se horizontalmente através da reforma de um processo principal ramificado e dispersão em múltiplas direções8. Após a migração de dispersão, as último células eventualmente se diferenciar em neurônios superficiais de várias morfologias. Em ambos os casos, uma cultura de plano de montagem é eficiente para observar o movimento da célula paralela à superfície pial.

Aqui, apresentamos um protocolo para Time-Lapse de imagens para visualizar a migração celular tangencial no desenvolvimento garota tectum óptica7,8. Combinação de célula rotulagem por eletroporação no ovoe uma cultura de montagem plana subsequente na inserção da cultura de célula permite a detecção de direção de movimento e migração de células migrando. O objetivo desse método é facilitar a detecção de comportamento ambos célula individual o longo prazo e a ação coletiva de um grupo de células no plano horizontal.

Protocol

1. Electroporation no Ovo Prepare o plasmídeo de expressão para a rotulagem fluorescente em alta concentração. Isole o DNA de 200 mL de cultura bacteriana pelo método de Lise alcalina, utilizando colunas permutadora de acordo com o protocolo do fabricante (Tabela de materiais). Mix pCAGGS-EGFP e pCAGGS-mCherryNuc em uma concentração final de 4 µ g / µ l cada.Nota: A purificação de DNA de plasmídeo livre de endotoxinas pode ser preferencial para eletroporação. <l…

Representative Results

A Figura 2 mostra a migração tangencial superficial visualizada em uma cultura de plano de montagem em um tempo decorrido (0, 9, 18, 27 h) após o início da gravação. Filme 1 é um filme lapso de tempo de 10 min-intervalos durante um período de 28 h e 50 min. O quadro está selecionado para enfocando as células migrando do canto inferior esquerdo etiquetado do quadro para o espaço sem rótulo (Fig…

Discussion

O protocolo descrito acima é otimizado para a detecção de migração celular em camadas superficiais6,8. É aplicável para a detecção de camada média migração córregos (filme 5),6,7, só pelo momento da eletroporação (5.5 a e 4.5) e o início da cultura de movimento e imagem (E7.0 a E6.0).

O procedimento apresentado é composto de …

Divulgaciones

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Este trabalho foi financiado pelo número de concessão de KAKENHI JSPS 15K 06740 para Y.W.

Materials

Materials
NucleoBond Xtra Midi Plus EF MACHEREY-NAGEL 740422.5 endotoxin-free plasmid DNA purification kit
20 ml syringe TERUMO SS-20ESZ
18 gauge needle TERUMO NN-1838R
Fast Green Wako 061-00031
100x penicillin and streptomycin Gibco 15140-122
glass capillary tube Narishige G-1
cell culture insert Millipore Millicell CM-ORG
Laminin SIGMA L2020 coating of culture insert
poly-L-Lysine Peptide Institute 3075 coating of culture insert
glass bottom dish Matsunami D11130H
Opti-MEM Gibco 31985-070 culture medium
F12 Gibco 11765-054 culture medium
fetal bovine serum Gibco 12483 culture medium
chick serum Gibco 16110082 culture medium
10xHBSS Gibco 14065-056
microsurgical knife Surgical specialties cooperation 72-1501
Name Company Catalog Number Comments
Equipment
curved scissors AS ONE No.11
micropipette processor SUTTER INSTRUMENT P97/IVF
forceps-type electrode BEX LF646P3x3
pulse generator BEX CUY21EX electroporator
fluorescence stereoscopic microscope Leica MZ16F
inverted fluorescence microscope Olympus IX81
gas controller Tokken MIGM/OL-2
temperature controller Tokai Hit MI-IBC
laser confocal unit Olympus FV300

Referencias

  1. Marín, O., Rubenstein, J. L. R. Cell migration in the forebrain. Annual Reviews of Neuroscience. 26, 441-483 (2003).
  2. Nadarajah, B., Alifragis, P., Wong, R. O. L., Parnavelas, J. G. Neuronal migration in the developing cerebral cortex: Observations based on real-time imaging. Cerebral Cortex. 13, 607-611 (2003).
  3. Tabata, H., Nakajima, K. Multipolar migration: the third mode of radial neuronal migration in the developing cerebral cortex. Journal of Neuroscience. 23, 9996-10001 (2003).
  4. Martini, F. J., et al. Biased selection of leading process branches mediates chemotaxis during tangential neuronal migration. Development. 136, 41-50 (2009).
  5. Polleux, F., Whitford, K. L., Dijkhuizen, P. A., Vitalis, T., Ghosh, A. Control of cortical interneuron migration by neurotrophins and PI3-kinase signaling. Development. 129, 3147-3160 (2002).
  6. Watanabe, Y., Yaginuma, H. Tangential cell migration during layer formation of chick optic tectum. Development, Growth and Differentiation. 57, 539-543 (2015).
  7. Watanabe, Y., Sakuma, C., Yaginuma, H. NRP1-mediated Sema3A signals coordinate laminar formation in the developing chick optic tectum. Development. 141, 3572-3582 (2014).
  8. Watanabe, Y., Sakuma, C., Yaginuma, H. Dispersing movement of neuronal tangential migration in superficial layers of the developing chick optic tectum. Biología del desarrollo. 437, 131-139 (2018).
  9. Hamburger, V., Hamilton, H. L. A series of normal stages in the development of the chick embryo. Journal of Morphology. 88, 49-92 (1951).
  10. Cordelières, F. P., et al. Automated cell tracking and analysis in phase-contrast videos (iTrack4U): development of Java software based on combined mean-shift processes. PLOS One. 8, e81266 (2013).
  11. Schindelin, J., et al. Fiji: an open-source platform for biological-image analysis. Nature Methods. 9, 676-682 (2012).
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Citar este artículo
Watanabe, Y., Sakuma, C., Yaginuma, H. Visualization of Tangential Cell Migration in the Developing Chick Optic Tectum. J. Vis. Exp. (140), e58506, doi:10.3791/58506 (2018).

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