Summary

Dissecção e Cultura do mouse e dopaminérgico do estriado explantes em três dimensões Ensaios matriz de colágeno

Published: March 23, 2012
doi:

Summary

Explantes a partir do sistema de dopamina mesencéfalo e corpo estriado são utilizados num ensaio de matriz de colagénio para o<em> In vitro</em> Análise do desenvolvimento via mesostriatal e estriatal. Neste ensaio crescimento axonal e orientação podem ser manipulados e quantificado. Ele também pode ser modificado para avaliar outras regiões ou pistas moleculares.

Abstract

Mesencéfalo a dopamina (mdDA) projeto neurônios através do feixe medial do prosencéfalo para diversas áreas do telencéfalo, incluindo o 1 striatum. Reciprocamente, médio neurónios espinais no estriado que dão origem à via (directo) Estriatonigral inervam a substantia nigra 2. O desenvolvimento desses setores axônio é dependente das ações combinatória de uma infinidade de crescimento do axônio e pistas de orientação, incluindo as moléculas que são liberadas por neurites ou por regiões (Intermediário)-alvo 3,4. Estes factores solúveis podem ser estudada in vitro por mdDA cultura e / ou explantes do estriado em uma matriz de colagénio que proporciona um substrato tridimensional para os axónios que imitam o ambiente extracelular. Além disso, a matriz de colagénio permite a formação de gradientes relativamente estáveis ​​de proteínas libertadas por explantes outros ou células colocadas na proximidade (por exemplo, ver as referências 5 e 6). Aqui descrevemos métodos para os finsificação de colágeno da cauda de rato, microdissecção de explantes e dopaminérgicos no estriado, a sua cultura em géis de colágeno e análise imuno-histoquímica e quantitativa posterior. Primeiro, o cérebro de embriões de camundongos E14.5 são isoladas e dopaminérgicos estriatais e explantes são microdissectados. Estes explantes são, em seguida, (co) cultivados em géis de colagénio em lamelas durante 48 a 72 horas in vitro. Posteriormente, as projeções axonais são visualizados por meio de marcadores neuronais (eg tirosina hidroxilase, DARPP32, ou tubulina βIII) e crescimento do axônio e respostas axônio atrativas ou repulsivas são quantificados. Esta preparação neuronal é uma ferramenta útil para estudos in vitro dos mecanismos celulares e moleculares do crescimento do axônio mesostriatal e estriatal e orientação durante o desenvolvimento. Utilizando este ensaio, também é possível avaliar outros (Intermediário) alvos para axônios dopaminérgicos e estriado ou para testar específicos pistas moleculares.

Protocol

1. Preparação de Colágeno da cauda de rato Collect 6-10 caudas de ratos adultos (é possível armazenar as caudas a -20 ° C até à sua utilização). Embeber as caudas em etanol a 95% durante a noite à temperatura ambiente (RT). Dissecção de caudas de rato (em capuz de cultura de tecido): (Manter as ferramentas em etanol a 70% quando não usá-los e se certificar de que todas as soluções, ferramentas e utensílios de vidro usados ​​em todo …

Discussion

O ensaio de matriz de colagénio aqui descrita foi usada e melhorado por muitos laboratórios diferentes nas últimas décadas para investigar uma variedade de moléculas de direccionamento axonal e sistemas neuronais (por exemplo, ver as referências 5-8). Estes estudos demonstraram que este ensaio é uma ferramenta poderosa para estudar os efeitos de regulação e de moléculas de direccionamento axonal secretadas por diferentes tecidos (Intermediário) alvo.

No entanto, deve notar-se que …

Divulgations

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

O ensaio de matriz de colágeno foi desenvolvido e aperfeiçoado pelo trabalho de muitos diferentes grupos de pesquisa durante os últimos dois a três décadas. As abordagens descritas aqui para explantes e dopaminérgicos estriatais se beneficiar imensamente com esses estudos. Além disso, os autores gostariam de agradecer Asheeta Prasad por sua ajuda na criação de culturas de explante estriado. O trabalho no laboratório foi financiada pela Organização Human Programa de fronteira da Ciência (Prêmio de Desenvolvimento de Carreira), a Organização Neerlandesa de Pesquisa em Saúde e Desenvolvimento (ZonMW-VIDI e ZonMW-TOP), a União Europanian (mdDA-NeuroDev, FP7/2007-2011 , Grant 222999) (a RJP), e da Organização Holandesa para Pesquisa Científica (TopTalent; para ERES).

Materials

Name of the reagent Company Catalogue number Comments
Fetal Calf Serum BioWhittaker 14-801F  
Glutamine (200mM) PAA M11-004  
Hepes VWR International 441476L  
β-Mercaptoethanol Merck 444203  
Minimum Essential Media (MEM) Gibco 61100-087  
Neurobasal Gibco 21103-049  
B27 Gibco 17504-044  
Leibovitz’s L-15 Medium Gibco 11415-049  
Penicillin-Streptomycin Gibco 15070-063  
Prolong Gold Antifade Reagent Invitrogen P36930  
Dialysis tubing Spectrum Labs 132660  
Rabbit anti-Tyrosine Hydroxylase Pel-Freez P40101-0  
Rabbit anti-Darpp32 (H-62) Santa-Cruz Sc-11365  
Mouse anti-βIII tubulin Sigma T8660  
Alexa Fluor labeled secondary antibodies Invitrogen    

References

  1. van den Heuvel, D. M., Pasterkamp, R. J. Getting connected in the dopamine system. Prog. Neurobiol. 85, 75-93 (2008).
  2. Lobo, M. K. Molecular profiling of striatonigral and striatopallidal medium spiny neurons past, present, and future. Int. Rev. Neurobiol. 89, 1-35 (2009).
  3. Dickson, B. J. Molecular mechanisms of axon guidance. Science. 298, 1959-1964 (2002).
  4. Chilton, J. K. Molecules mechanisms of axon guidance. Dev. Biol. 292, 13-24 (2006).
  5. Lumsden, A. G., Davies, A. M. Chemotropic effect of specific target epithelium in the developing mammalian nervous system. Nature. 323, 538-539 (1986).
  6. Tessier-Lavigne, M., Placzek, M., Lumsden, A. G., Dodd, J., Jessel, T. M. Chemotropic guidance of developing axons in the mammalian central nervous system. Nature. 336, 775-778 (1988).
  7. Kolk, S. M., Gunput, R. A., Tran, T. S., van den Heuvel, D. M., Prasad, A. A., Hellemons, A. J., Adolfs, Y., Ginty, D. D., Kolodkin, A. L., Burbach, J. P., Smidt, M. P., Pasterkamp, R. J. Semaphorin 3F is a bifunctional guidance cue for dopaminergic axons and controls their fasciculation, channeling, rostral growth, and intracortical targeting. J. Neurosci. 29, 12542-12557 (2009).
  8. Fenstermaker, A. G., Prasad, A. A., Bechara, A., Adolfs, Y., Tissir, F., Goffinet, A., Zou, Y., Pasterkamp, R. J. Wnt/planar cell polarity signaling controls the anterior-posterior organization of monoaminergic axons in the brainstem. J. Neurosci. 30, 16053-16064 (2010).
  9. Arlotta, P., Molyneaux, B. J., Jabaudon, D., Yoshida, Y., Macklis, J. D. Ctip2 controls the differentiation of medium spiny neurons and the establishment of the cellular architecture of the striatum. J. Neurosci. 28, 622-632 (2008).
  10. De Wit, J., Toonen, R. F., Verhage, M. Matrix-dependent local retention of secretory vesicle cargo in cortical neurons. J. Neurosci. 29, 23-37 (2009).
  11. Gähwiler, B. H., Capogna, M., Debanne, D., McKinney, R. A., Thompson, S. M. Organotypic slice cultures: a technique has come of age. Trends Neurosci. 20, 471-477 (1997).
check_url/fr/3691?article_type=t

Play Video

Citer Cet Article
Schmidt, E. R., Morello, F., Pasterkamp, R. J. Dissection and Culture of Mouse Dopaminergic and Striatal Explants in Three-Dimensional Collagen Matrix Assays. J. Vis. Exp. (61), e3691, doi:10.3791/3691 (2012).

View Video