株マウス一次運動ニューロンによるシャルコー ・ マリー ・ トゥース病の in Vitroモデル化
Summary
この手法の目的は、一次運動ニューロン (MNs) マウスの脊髄からの高濃縮文化を準備することです。ミネソタ病気を引き起こす突然変異の結果を評価するために述べるこれらの分離が magnetofection で、トランスフェクションの MNs とを分離するここ。
Abstract
(MNs) 脊髄運動ニューロンの変性は、すべて性筋萎縮症に関連付けられている筋萎縮性側索硬化症、シャルコー ・ マリー ・ トゥース病、脊髄性筋萎縮など神経学的障害の大きいスペクトルに関与しています。脊髄の MNs の初代培養は、このような病気に特異的な遺伝子の関与を示し、それらの変異体の細胞の結果を特徴付けるに広く使用されています。このプロトコル モデル主な MN 文化は 20 年以上も前にヘンダーソンと同僚の精液の仕事から派生します。まず、我々 はマウスの胚から脊髄の前方の角を解剖と隣接する密度勾配を利用した細胞から MNs を分離する方法を詳しく説明します。その後、効率的に magnetofection を用いた発現プラスミドを持つ MNs を株の新しい方法を提案する.最後に、我々 を修正する方法と immunostain プライマリ MNs。 ニューロ フィラメントをシャルコー ・ マリー ・ トゥース病のタイプ 2 を引き起こす突然変異を使用して、このプロトコルは、興味の蛋白質を表現することへの関与を勉強して質的な方法を示して説明します。ミネソタの増殖、保守、および生存。
Introduction
神経筋疾患には、様々 な筋肉や神経系の変化によって特徴付けられる臨床的に、遺伝的に異なる病態が含まれます。最後の十年の間に識別された何百ものこれらのまれな疾患の責任遺伝子の配列の技術が進歩したため (筋疾患センターで利用可能なリスト http://neuromuscular.wustl.edu/index.html)。識別された突然変異の様々 な異なった表現型と疾患1,2,3単一の遺伝子の異なる変異が発生することし、異なる遺伝子の突然変異が類似した表現型を作り出すことができることを示します4,5します。 このコンテキストでは、突然変異の結果、病理学的メカニズムを分析するための強力なツールになることができる細胞モデルの開発に取り組む。
脊髄 MNs 脊髄、骨格筋を対象と神経筋接合部におけるアセチルコリンのリリースを通して自主的な動きを可能にするフォーム長い軸索の腹側の角にある大きな細胞体があります。MNs は筋萎縮性側索硬化症などの神経筋疾患によって影響を受ける、同僚博士ヘンダーソンと脊髄性筋萎縮症、シャルコー ・ マリー ・ トゥース病 (CMT)、開発の耕作のために許可されて最初のプロトコル6in vitro における因子 GDNF7 (グリア細胞派生神経栄養因子) の脊髄 MNs と神経栄養因子の発見。脊髄 MNs と FACS8を使用してそのサブタイプのより正確な浄化のため許可されているそれ以来、技術的な改良が密度勾配による濃縮のまま強力かつ広く使用されているプライマリ脊髄 MNs 作業は現在研究所9,10,11,12,13,14します。 その後、表面マーカー p75(NTR)15,16,17を利用して immunopanning を通じて高い MN 精製グレードを得ることが可能ですも。
脊髄前角の背腹軸内の位置によって異なる中央と外側のモーター列だけでなく、胸椎、頸椎・腰椎の MNs の異なるサブタイプが含まれているし、目標の中で、彼らは8,を支配します。18. プライマリ MN 文化は生理学的な割合でこれらの MN のサブタイプのすべてを回復できます。この手法の主な制限は、MNs のプロシージャの終わりに取得数が少ない実際には、それが顕微鏡が生物化学実験用を制限することに適している六つの胚から約 105 MNs を取得する期待できます。標準化されたサブタイプと豊富な MNs 実験を行う (> 10 の6セル)、胚性幹細胞由来の MNs は、18を考慮すべき。
プライマリ MNs に野生型・変異遺伝子のノックダウンの内因性遺伝子トランスフェクションは、マウスモデルを使用できないときに特に physiopathological 経路を解読するための迅速かつ便利なツールです。Magnetofection は、株の一次ニューロンは、リポフェクション関連毒性なしと同様の技術のひとつです。さらに、いくつかの日に体外エレクトロポレーション9に基づく技術とは異なり、成熟したニューロンのトランスフェクションを実行できます。ただし、この方法の欠点の 1 つは、ビーズが文化、DAPI のラベル付けでノイズの原因で核酸をバインドです。ウイルス感染は株 MNs; の最も効率的な方法で可能性が高いしかし、magnetofection では、ウイルスの生産および細胞の感染に必要な特定の安全手順は必要ありません。
Protocol
Representative Results
Discussion
このプロトコルの重要なポイントの 1 つはマウス胚が開発 (E12.5) 末に得た MNs の量を最適化する時に正確な時間ウィンドウで解剖してです。また、最適な収率の解剖を実行朝または午後の早い段階でする必要があります。E12.5 (例えばE11.5 で)、前に郭清は髄膜の除去について特に困難です。E12.5 後、得られた MNs の数が大幅に低下します。開発の胚段階を制御するには、成人女性と男性?…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
我々 は、「協会の流し込みル開発銀行デ ラ neurogénétique」博士 Jacquier の親睦と AFM テレソンの MyoNeurAlp 戦略的な計画を支援に感謝したいと思います。我々 はまた博士クリス ・ ヘンダーソン、博士ウィリアム ・ カムカム、博士ブリジット Pettmann、博士セドリック ラウルと博士のゲオルク Haase、開発および技術の改善に参加し、知識を広める人に感謝したいと思います。
Materials
| Material | |||
| Silicone dissection dish | Living systems instrumentation | DD-90-S-BLK-3PK | Sylgard |
| round coverslip | NeuVitro, Knittel glass | GG-12-Pre | 12 mm |
| Slide a Lyzer cassettes | ThermoFisher Scientific | 66030 | 20,000 MWCO ; 30 mL |
| Filter unit | Millipore | SCGVU02RE | |
| GP Sterile Syringe Filters | Millipore | SLGP033RS | |
| 4 well plate | ThermoFisher Scientific | 167063 | Nunclon Delta treated plate |
| forceps | FST by Dumont | 11252-20 | #5 forceps |
| scissor | FST by Dumont | 14060-10 | fine scissors |
| scalpel | FST by Dumont | 10035-20 | curved blade |
| scalpel | FST by Dumont | 10316-14 | micro-knife scalpel |
| Petri dish | Greiner | 663102 | ø x h = 100 x 15 mm |
| 15 mL polypropylene tube | Falcon | 352096 | |
| filter paper | Watman | 1001125 | circle, 125 mm diameter |
| glass chamber slide | Lab-Tek | 154526 | 4 chambers |
| Plasmid pCAGEN | Addgene | #11160 | |
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Solutions and mediums | |||
| Bovine serum albumin | Sigma-Aldrich | A9418 | |
| L-15 medium | ThermoFisher Scientific | 11415056 | |
| L-15 medium, no red phenol | ThermoFisher Scientific | 21083027 | |
| Insulin | Sigma-Aldrich | I6634 | |
| Putrescine | Sigma-Aldrich | P5780 | |
| Conalbumin | Sigma-Aldrich | C7786 | |
| Sodium selenite | Sigma-Aldrich | S5261 | |
| Progesterone | Sigma-Aldrich | P8783 | |
| Poly-DL-Ornithine | Sigma-Aldrich | P8638 | |
| Laminin | Sigma-Aldrich | L2020 | |
| trypsin 2.5%, 10x | ThermoFisher Scientific | 15090046 | |
| DNAse | Sigma-Aldrich | DN25 | |
| PBS w/o Ca Mg | ThermoFisher Scientific | 14190144 | without Mg2+ Ca2+ |
| sodium bicarbonate | ThermoFisher Scientific | 25080094 | |
| Neuron cell culture medium | ThermoFisher Scientific | A3582901 | Neurobasal Plus medium |
| HBSS | Sigma-Aldrich | H6648-500ML | |
| HEPES buffer 1 M | ThermoFisher Scientific | 15630056 | |
| Density gradiant medium | Sigma-Aldrich | D1556 | Optiprep |
| supplement medium | ThermoFisher Scientific | A3582801 | B-27 Plus |
| Horse serum heat inactivated | ThermoFisher Scientific | 26050-088 | |
| L-Glutamine 200 mM | ThermoFisher Scientific | 25030024 | |
| 2-mercaptoethanol | ThermoFisher Scientific | 31350010 | |
| penicilline/streptomycine | ThermoFisher Scientific | 15140122 | 10,000 U/ml |
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Immuno fluorescence | |||
| PBS, 10x | ThermoFisher Scientific | X0515 | without Mg2+ Ca2+ |
| Paraformaldehyde (PFA) | Sigma-Aldrich | 441244 | |
| normal goat serum | Sigma-Aldrich | G6767 | |
| glycine | Sigma-Aldrich | G7126 | |
| Triton X-100 | Sigma-Aldrich | T8787 | |
| Choline Acetyl Transferase (CHAT) | Chemicon | Ab144P | |
| Neurofilament H non phosphorylated (SMI32) | Biolegends | SMI-32P | IF at 1/1000 |
| Islet-1 | DSHB | 40.2D6 | |
| Islet-2 | DSHB | 39.4D5 | |
| Hb9 | DSHB | 81.5C10 | |
| Vectashield mounting medium | Vector Lab | H-1000 | |
| Beta3 tubulin (Tuj1 clone) | Biolegends | 801201 | IF at 1/1000 |
| Lc3b | Cell Signaling Technology | #2775 | IF at 1/200 |
References
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