Analyse Murine Schwann Cell udvikling langs Voksende Axoner
Summary
Her beskriver vi en Schwann celle (SC) migration assay, hvor SCs er i stand til at udvikle sig strækker axoner.
Abstract
Udviklingen af perifere nerver er en spændende proces. Neuroner sender axoner til innerverer specifikke mål, som hos mennesker ofte er mere end 100 cm væk fra soma i neuronet. Neuronal overlevelse under udvikling afhænger af target-afledte vækstfaktorer, men også på understøtningen af Schwann-celler (SCS). Med henblik herpå SC ensheath axoner fra området af den neuronale soma (eller overgangen fra den centrale til perifere nervesystem) til synapsen eller neuromuskulære forbindelsespunkt. Schwann-celler er derivater af crista neuralis og migrere som forstadier langs nye axoner indtil hele axon er dækket med SCs. Dette viser betydningen af SC migration for udviklingen af det perifere nervesystem og understreger nødvendigheden af at undersøge denne proces. For at analysere SC udvikling, en opsætning nødvendig som ved siden af SCs også omfatter deres fysiologiske substrat for migration, axon. På grund af intrauterin udvikling <em> in vivo tidsforskudt billeddannelse, er imidlertid ikke muligt i placentale hvirveldyr såsom mus (Mus musculus). For at omgå dette, har vi tilpassede det superiore cervicale ganglion (SCG) eksplantat teknik. Ved behandling med nervevækstfaktor (NGF) SCG eksplantater strækker axoner, efterfulgt af SC precursorer migrerer langs axonerne fra ganglion til periferien. Det gode ved denne ordning er, at SC er afledt fra en pulje af endogen SC, og at de trækker langs deres egne fysiologiske axoner, som vokser på samme tid. Dette system er især spændende, fordi SC udvikling langs axoner kan analyseres ved time-lapse imaging, åbner nye muligheder for at få indblik i SC migration.
Protocol
Representative Results
Discussion
Udviklingen af det perifere nervesystem er en spændende proces. Når udviklingen er afsluttet, axoner ensheathed af SCs langs hele længden, hvilket kan, hos mennesker, ofte over 100 cm. Til dette formål det korrekte antal af de krævede SCs der skal etableres under udvikling og SCS også nødt til at bevæge sig langs strækker axoner til periferien for at sikre den fuldstændige axonal dækning. Dette gælder for myelinerede men også for unmeylinated axoner. I begge tilfælde alle axoner er i kontakt med SCs …
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Vi vil gerne takke Urmas Arumae til deling et kollagen-protokol og Jutta Fey og Ursula Hinz for fremragende teknisk bistand. Desuden vil vi gerne takke Christian F. Ackermann, Ulrike Engel og Nikon Imaging Center ved University of Heidelberg og også Joachim Kirsch for venlig hjælp til video shoting. Arbejdet blev delvist finansieret gennem Deutsche Forschungsgemeinschaft (SFB 592).
Materials
| Name of Reagent/Material | Company | Catalogue Number | Comments |
| 10x MEM | Gibco | 21430 | |
| Sodium Bicarbonate (7.5%) | Gibco | 25080 | |
| Glutamine | Gibco | 25030 | |
| NaOH | Merck | 109137 | |
| NGF | Roche | 1058231 | R&D#556-NG-100 |
| Neurobasal Medium | Gibco | 21103 | |
| B27 Supplement | Gibco | 17504 | |
| antibiotics | Gibco | 15640 | |
| d-PBS | Gibco | 14040 | |
| insect needles | FST | 26002-20 | |
| syringe needle | Braun | BD # 300013 | |
| 8 well chamber slide | Lab tek | 177402 |
References
- Ebendal, T., Rush, R. A. . Use of collagen gels to bioassay nerve growth factor activity. IBRO Handh, (1989).
- Heermann, S., SchmÃcker, J., Hinz, U., Rickmann, M., Unterbarnscheidt, T., Schwab, M. H., Krieglstein, K. Neuregulin 1 type III/ErbB signaling is crucial for Schwann cell colonization of sympathetic axons. PloS One. 6 (12), e28692 (2011).
- Zuo, Y., Lubischer, J. L., Kang, H., Tian, L., Mikesh, M., Marks, A., Scofield, V. L. Fluorescent proteins expressed in mouse transgenic lines mark subsets of glia, neurons, macrophages, and dendritic cells for vital examination. The Journal of Neuroscience. The Official Journal of the Society for Neuroscience. 24 (49), 10999-11009 (2004).
- Levi-Montalcini, R., Booker, B. EXCESSIVE GROWTH OF THE SYMPATHETIC GANGLIA EVOKED BY A PROTEIN ISOLATED FROM MOUSE SALIVARY GLANDS. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 46 (3), 373-384 (1960).
- Meintanis, S., Thomaidou, D., Jessen, K. R., Mirsky, R., Matsas, R. The neuron-glia signal beta-neuregulin promotes Schwann cell motility via the MAPK pathway. Glia. 34 (1), 39-51 (2001).
- Yamauchi, J., Miyamoto, Y., Chan, J. R., Tanoue, A. ErbB2 directly activates the exchange factor Dock7 to promote Schwann cell migration. The Journal of cell biology. 181 (2), 351-365 (2008).
- Anton, E. S., Weskamp, G., Reichardt, L. F., Matthew, W. D. Nerve growth factor and its low-affinity receptor promote Schwann cell migration. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 91 (7), 2795-2799 (1994).
- Mahanthappa, N. K., Anton, E. S., Matthew, W. D. Glial growth factor 2, a soluble neuregulin, directly increases Schwann cell motility and indirectly promotes neurite outgrowth. The Journal of Neuroscience: The Official Journal of the Society for Neuroscience. 16 (15), 4673-4683 (1996).
- Yamauchi, J., Chan, J. R., Shooter, E. M. Neurotrophins regulate Schwann cell migration by activating divergent signaling pathways dependent on Rho GTPases. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 101 (23), 8774-8779 (2004).
- Gumy, L. F., Bampton, E. T. W., Tolkovsky, A. M. Hyperglycaemia inhibits Schwann cell proliferation and migration and restricts regeneration of axons and Schwann cells from adult murine DRG. Molecular and Cellular Neurosciences. 37 (2), 298-311 (2008).
- Sakaue-Sawano, A., Kurokawa, H., Morimura, T., Hanyu, A., Hama, H., Osawa, H., Kashiwagi, S. Visualizing spatiotemporal dynamics of multicellular cell-cycle progression. Cell. 132 (3), 487-498 (2008).
- Park, D., Don, A. S., Massamiri, T., Karwa, A., Warner, B., MacDonald, J., Hemenway, C. Noninvasive imaging of cell death using an Hsp90 ligand. Journal of the American Chemical Society. 133 (9), 2832-2835 (2011).
- Shcherbo, D., Souslova, E. A., Goedhart, J., Chepurnykh, T. V., Gaintzeva, A., Shemiakina, I. I., Gadella, T. W. J., Lukyanov, S., Chudakov, D. M. Practical and reliable FRET/FLIM pair of fluorescent proteins. BMC Biotechnology. 9, 24 (2009).
