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Article de méthode

Surveillance des astrocytes réactivité et prolifération in Vitro dans des Conditions de type ischémique

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DOI :

10.3791/55108

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21 octobre 2017

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* These authors contributed equally

Dans cet article

Résumé

Accident vasculaire cérébral ischémique est un événement complexe dans laquelle l’apport spécifique des astrocytes dans la région du cerveau touchée exposés au manque d’oxygène de glucose (AMG) est difficile à étudier. Cet article présente une méthode pour obtenir des astrocytes isolés et étudier leur réactivité et leur multiplication dans des conditions de ministères.

Résumé

Accident vasculaire cérébral ischémique est un complexe crânien provoqué par un thrombus ou embolie entrave à la circulation sanguine vers les parties du cerveau. Cela conduit à la privation d’oxygène et de glucose, ce qui provoque la défaillance de l’énergie et la mort neuronale. Après une insulte d’accident vasculaire cérébral ischémique, astrocytes devient réactifs et prolifèrent autour du site de la lésion qu’il développe. Selon ce scénario, il est difficile d’étudier la contribution spécifique des astrocytes dans la région de cerveau exposé à l’ischémie. Par conséquent, cet article présente une méthodologie pour étudier la réactivité primaire astrocyte et prolifération dans un modèle in vitro d’un environnement de type ischémie, appelé la privation d’oxygène glucose (AMG). Les astrocytes ont été isolés de 1 à 4 jours-vieux rats néonatals et le nombre de cellules astrocytaires non spécifique a été évaluée à l’aide du marqueur sélectif astrocyte gliale fibrillaire acide protéine (GFAP) et la coloration des noyaux. La période dans laquelle astrocytes sont soumis à la condition de l’AMG peut être personnalisée, ainsi que le pourcentage d’oxygène, qu'ils sont exposés. Cette souplesse permet aux scientifiques de caractériser la durée de la condition de type ischémique dans différents groupes de cellules in vitro. Cet article explique les délais d’AMG qui induisent la réactivité de l’astrocyte, morphologie hypertrophique et prolifération telle que mesurée par l’immunofluorescence utilisant prolifèrent Cell Nuclear Antigen (PCNA). En plus de la prolifération, astrocytes subissent l’énergie et du stress oxydatif et de répondent aux autres ministères en libérant des facteurs solubles dans le milieu cellulaire. Ce moyen de communication peut être collecté et utilisée pour analyser les effets des molécules libérées par les astrocytes dans des cultures primaires de neurones sans interaction cellule-cellule. En résumé, ce modèle de culture cellulaire primaire peut être utilisé efficacement pour comprendre le rôle des astrocytes isolés sur blessure.

Introduction

Accident vasculaire cérébral est défini comme « un dysfonctionnement neurologique aiguë d’origine vasculaire avec développement rapid ou soudain des symptômes et des signes, correspondant à la participation des principaux domaines d’action dans le cerveau »1,2. Il existe deux types d’AVC : hémorragique et ischémique. Lorsque la dysfonction vasculaire est causée par un anévrisme ou une défectuosité artério-veineuse, accompagné d’affaiblissement postérieur de rupture d’une artère, il s’agit alors d’accident vasculaire cérébral hémorragique3 qui, dans la plupart des cas, conduit à la mort.....

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Protocole

postnatals rats (rats Sprague Dawley) 1-4 jours vieux sont utilisés pour isoler le cortex. La méthode d’euthanasie est décapitation, tel qu’approuvé par le NIH guidelines.

1. préparation des Instruments et matériaux pour chirurgie

  1. instruments de stériliser à l’autoclave (température : 121 ° c, pression : 15 psi, temps : 30 minutes) à l’aide d’une boîte en acier ou un instant sachet de stérilisation d’étanchéité. Voir des matières Table des matières.

2. Compléter DMEM préparation

  1. dans un bécher d’un litre contenant 700 mL d’eau stérilisés à l’autoclave, ajoutez Dulbec....

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Résultats

Une des principales préoccupations de culture astrocytaires primaire est la présence d’autres cellules comme les neurones, oligodendrocytes, les fibroblastes et des cellules microgliales. Dans la Figure 1, les cellules isolées des cortex de rat avaient milieu change tous les 3 jours et étaient soit non traités ou traités avec ajouté LME pendant 1 h. 24 h plus tard, les cellules ont été immunomarquées pour GFAP et Eosine au DAPI. Cellules non traitées ont mont.......

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Discussion

Ce protocole décrit l’isolement des astrocytes des cortex de rat. Dans cette méthode, il est essentiel pour diminuer la contamination avec d’autres types cellulaires comme les microglies, oligodendrocytes et fibroblastes. Pour réduire le nombre de cellules microgliales, plusieurs mesures peuvent être prises : changer les médias, orbitale secouant et traitements chimiques. Une fois que la pureté de la culture est confirmée par immunofluorescence à l’aide de marqueurs cellulaires sélectifs ou pour les principaux contaminan.......

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Déclarations de divulgation

Les auteurs n’ont rien à divulguer.

Remerciements

Les auteurs veulent remercier Paola López Pieraldi pour l’assistance technique. A.H.M. est reconnaissante pour les subventions 8G12MD007600 et U54-NS083924 pris en charge de cette publication. Nous remercions NIH-NIMHD-G12-MD007583 subvention pour la prise en charge de l’installation. D.E.R.A. est reconnaissante de la bourse de recherche fourni par NIHNIGMS-R25GM110513. Nous sommes reconnaissants pour l’utilisation de l’espace commun d’Instrumentation et de l’aide du Dr Priscila Sanabria pour l’utilisation de la facilité d’imagerie optique du programme RCMI par grant G12MD007583. En outre, nous tenons à remercier Jose Padilla pour son rôle remarquable dans le tournage....

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Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article
NomEntrepriseNuméro de catalogueCommentaires
Instruments pour la chirurgie - Étape 1
Ciseaux opératoires 5.5"Roboz CompanyRS-6812Outils utilisés pour décapiter les rats.
Pince incurvée 7"   ;Roboz CompanyRS-5271Maintient la peau du rat pendant que le crâne est retiré.
Ciseaux de micro-dissection 4"   ;Roboz CompanyRS-5882Coupe à la fois la peau et le crâne du rat.
Pince à micro-dissection 4" coudée, fine tranchante  ;Roboz CompanyRS-5095Maintient la peau du rat pendant que le crâne est retiré.
Micro-pince à dissection 4" légèrement incurvée 0.8Roboz CompanyRS-5135Outil utilisé pour séparer les cortex.
Pince à épiler micro-dissectionRoboz CompanyRS-4972Peels méninges cérébrales.
Microscope de dissectionOlympusSZX16Important pour l’élimination de la méninge des cortex.
Préparation DMEM - étape 2
Dulbecco' s Aigle modifié' s Medium (DMEM)GibCo. Entreprise11995-065Soutient la croissance des cellules.
Bicarbonatede sodium Sigma-Aldrich CompanyS7277Supplément pour les milieux de culture cellulaire.
Sérum fœtal bovin (FBS)GibCo. Entreprise10437-010Sérum-supplément pour la culture cellulaire.
Pénicilline-Streptomycine  ;GibCo. Entreprise15140-148Inhibe la croissance des bactéries dans la culture cellulaire.
Système de filtration 1L avec pores de 0,22umCorning431098
Culture d’astrocytes - étape 3
Pipettes sérologiques 5mLVWR89130-896Pour pipeter le DMEM dans des récipients avec des cellules.
Pipettes sérologiques 10mLVWR89130-898Pour pipeter le DMEM vers des récipients avec des cellules.
Pipettes sérologiques 25mLVWR89130-900Pour pipeter DMEM vers des récipients avec des cellules.
Centrifugeuse tube conique 15mLSanta Cruz Biotechnologysc-200250
Tube Safe-lock 1.5mLEppendorf022363204
Barrier Tips 200 uLSanta Cruz Biotechnologysc-201725
Barrier Tips 1 mLSanta Cruz Biotechnologysc-201727
Biohazard Orange Bag 14 x 19"VWR14220-048
Boîtes de Pétri de 60 mmFalcon351007
Compresses de gaze stérilesHoneywell Safety89133-086
Stomacher 80 BiomasterSewar Lab System030010019Triturer le tissu cérébral.
Stomacher 80 Blender Sacs stérilesSewar Lab SystemBA6040Sac stérile pour l’homogénéisateur de cellules stomacher.
Bécher 400mLPyrex1000
Tamis stérile de dissociation cellulaire, maille #60  ;Sigma-Aldrich CompanyS1020Pour obtenir une suspension unicellulaire uniforme.
Tamis stérile à dissociation cellulaire, maille #100Sigma-Aldrich CompanyS3895Pour obtenir une suspension unicellulaire uniforme.
Microscope à phase inverséeNikonEclypse Ti-SVérifiez que les cellules ne sont pas contaminées ou qu’une croissance cellulaire anormale n’est pas observée.
Fioles stériles de 75 cm2Falcon353136
Plaque multi-puitsFalcon353046
Micro verres (lamelles), 18 mm, rondsVWR48380-046
Hémacytomètre Bright-LineSigma-Aldrich CompanyZ359629
Pipettes PasteurFisher Scientific13-678-20D
Alcool éthylique  ;Sigma-Aldrich CompanyE7023
Chlorhydrate d’ester méthylique de L-leucine 98 % (LME)Sigma-Aldrich CompanyL1002Favorise l’élimination des cellules microgliales dans la culture primaire de l’astrocyte cortical.
Cytosine &beta ;-D-arabinofuranoside (Ara-C)Sigma-Aldrich CompanyC1768
Poly-D-Lysine Hydrobromure, mol weight 70,000-150,000Sigma-Aldrich CompanyP0899
Trypsine/EDTAGibCo. Entreprise15400-054
Trypan BlueSigma-Aldrich CompanyT8154
Tampon de phosphate salin (PBS) comprimésCalbiochem524650
Eau stérileSigma-Aldrich CompanyW3500
  ; OGD Medium Preparation - étape 5
Centrifugeuse tube conique 50 mLVWR89039-658
Dulbecco' Eagle modifié' s glucose moyennement libreSigma-Aldrich CompanyD5030Soutient la croissance des cellules.
Bicarbonatede sodium Sigma-Aldrich CompanyS7277Supplément pour les milieux de culture cellulaire.
Pénicilline-Streptomycine  ;GibCo. Entreprise15140-148Inhibe la croissance des bactéries dans la culture cellulaire.
200m  ; L-glutamine  ;GibCo. Entreprise25030-081Acide aminé qui complète la croissance des cellules.
Tampon de phospahet salin (PBS) comprimésCalbiochem524650
Système de filtration 50 ml avec pore de 0,22 umCorning430320
Centrifugeuse à tube conique 50 mLVWR89039-658
Débitmètre simple  ;Billups-RothenbergSMF3001Mesurer le débit de gaz dans la purge d’oxygène.
Chambre d’incubation d’hypoxie  ;StemCell27310Génère un environnement hypoxique pour la culture cellulaire.
Compteur d’oxygène dissous traçableVWR21800-022
95 % N2/ 5 % CO2Mélange gazeux LindePurge l’environnement de l’oxygène.
<>Immunofluorescence astrocytaire primaire forte - étape 6
Phosphate tampon salin (PBS) comprimésCalbiochem524650
Formaline Solution neutre 10 %Sigma-AldrichHT501128Solution utilisée pour fixer les cellules.
Méthanol  ;FisherA4544Solution utilisée pour fixer les cellules.
Surfactant non ionique (Triton X-100)Sigma-AldrichT8787
Sérum fœtal bovin (FBS)GibCo. Entreprise10437-010Sérum-supplément pour la culture cellulaire.
Signalisation cellulaireanti-NeuN24307Détecte les neurones matures, sert à valider la culture astrocytaire.
Signalisation cellulaireanti-PCNA2586Détecte les cellules proliférantes.
Iodure de propidium (PI)Sigma-Aldrich CompanyP4170Coloration par apoptose.
Anti-Olig1AbcamAB68105Détecte les oligodendrocytes matures.
Anti-Iba1+Wako016-20001Détecte les cellules microgliales.
Anti-GFAP conjugué à Cy3  ;Sigma-Aldrich CompanyC9205Détecte les astrocytes réactifs dans les cellules traitées.
Alexa Fluor 488Sonde moléculaire Life TechnologyA1101Anticorps secondaire anti-souris.
Alexa Fluor 555Sonde moléculaire Life TechnologyA21428Anticorps secondaire anti-lapin.
4',6'-diamidino-2-phénylindole (DAPI)Sigma-Aldrich CompanyD9542Coloration nucléaire.
Microscope confocalOlympus

Références

  1. Goldstein, L. B., Bertels, C., Davis, J. N. Interrater reliability of the NIH stroke scale. Arch Neurol. 46 (6), 660-662 (1989).
  2. Hinkle, J. L., Guanci, M. M. Acute ischemic stroke review. J Neurosci Nurs. 39 (5), 285-293 (2007).
  3. Kassner, A., Merali, Z.

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Réimpressions et autorisations

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