Summary

子宮内エレクトロポレーションは、皮質ニューロンのサブセットで、遺伝子機能の研究のために初代神経培養した

Published: October 08, 2010
doi:

Summary

子宮内エレクトロポレーションでは、生体内で神経前駆細胞をトランスフェクションするための貴重な方法です。電極の配置とエレクトロの発達タイムポイントに応じて、皮質細胞の特定のサブセットを対象とすることができます。標的細胞は、その後、in vivoまたは遺伝的改変の影響についてin vitroで分析することができます。

Abstract

プライマリーニューロン培養 in vitro研究では神経突起伸長の定量分析が可能になります。神経突起の伸長にどのように影響する遺伝的変化を研究するために、shRNAまたはcDNA構築物は、化学物質のトランスフェクションまたはウイルスの伝達を介して一次ニューロンに導入することができる。しかし、一次皮質細胞と、細胞の種類(別の層からグルタミン酸作動性ニューロン、抑制性神経細胞、グリア細胞)の異種プールはこれらのメソッドを使用してトランスフェクトされる。胚性齧歯類の大脳皮質でのDNA構築物を導入するために子宮内エレクトロポレーションの使用は、標的とする細胞の特定のサブセットを可能にする:初期胚大脳皮質のエレクトロポレーションは、大脳皮質の深い層をターゲットにしながら、後期胚の時点においてでエレクトロポレーションはより多くの表面的な層をターゲットにしています。さらに、皮質の背内側対腹側外側の領域のターゲット内の個々の胚の結果の頭部間の電極の差動配置。エレクトロポレーションに続いて、トランスフェクションされた細胞は、外解剖解離、および神経突起伸長の定量分析のためのin vitroでめっきすることができる。ここでは、定量的に皮質細胞のサブセットで、神経突起の伸長を測定するためのステップバイステップの方法を提供します。

子宮内エレクトロポレーションための基本的なプロトコルはKriegsteinラボ1、2から二つのJoveの記事で詳細に説明されています。我々は、神経突起伸長における遺伝子機能の研究に子宮内エレクトロポレーション適用される我々のプロトコルの説明に続いて最も重要な詳細、に焦点を当て、 子宮内エレクトロポレーションために我々のプロトコルの概要について説明します。

Protocol

子宮内エレクトロポレーションのための基本的なプロトコルはKriegsteinラボ1、2から別のJoveの記事で詳細に記載されている。この手法はもともと大隅研究室3に記載され、我々のプロトコルがLoTurcoラボ4で開発されたものに基づいています。我々は、神経突起伸長における遺伝子機能の研究に子宮内エレクトロポレーションに適用される我々?…

Discussion

プライマリーニューロン培養 in vitro研究では神経突起伸長の定量分析を可能にする。神経突起伸長、shRNAまたはmisexpression構造にどのように影響する遺伝的変化を研究するために化学物質のトランスフェクションまたはウイルスの伝達を介して一次ニューロンに導入することができる。しかし、一次皮質細胞と、細胞の種類(別の層からグルタミン酸作動性ニューロン、抑制性?…

Divulgazioni

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

著者らはこの手法に関する有用な議論をジョセフLoTurcoとデニスSelkoeに感謝します。著者らはこの研究をサポートするため、アメリカの健康支援基金のドナーに感謝。

Materials

Material Name Tipo Company Catalogue Number Comment
Cortical Neuron Preparation        
Dissection Media:        
10X Hanks’ Balanced Salt Solution (HBSS) (Ca+2 /Mg +2 free)   Gibco 14185-052  
10X Hanks’ Balanced Salt Solution (HBSS) (with Ca+2 /Mg +2 )   Gibco 14065-056  
1M HEPES pH 7.4   Gibco 15630-080  
Dishes and Vials:        
100 x 15 mm Petri Dishes Fisherbrand 08-757-12  
60 x 15 mm Petri Dishes   BD Falcon 351007  
15 mL conical vial   Sarstedt 62-547-205  
50 mL conical vial   Sarstedt 62-554-205  
Dissection Tools:        
Scissors   Fine Science Tools 91402-12  
Standard Forceps Fine Science Tools 11000-12  
Curved Forceps   Fine Science Tools 11273-20  
Fine Forceps   Fine Science Tools 11255-20  
Vannas spring scissors   Fine Science Tools 15000-00  
Miscellaneous:        
.25% Trypsin-EDTA   Gibco 25200  
Reichert Bright-Line Hemacytometer   Hausser Scientific 1490  
Hand-Held Tally Counter   Sigma Z169021  
Plating Medium:        
Dulbecco’s Modified Eagle Medium (D-MEM)   Gibco 11960-051  
Fetal Bovine Serum   Sigma F4135  
Penicillin-Streptomycin   Gibco 15140  
L-glutamine   Gibco 25030  
Growth Medium:        
NEUROBASAL Medium   Gibco 21103-049  
B-27 Serum-Free Supplement   Gibco 17504-044  
GlutaMAX -I Supplement   Gibco 35050-061  
Gentamicin Reagent Solution   Gibco 15750-060  
Immunostaining:        
Fixative, Washes, and Blocking Buffer:        
Paraformaldehyde   Sigma P6148  
Phosphate Buffered Saline   Sigma P4417  
Triton X-100   Sigma T9284  
Donkey Serum   Jackson Immuno 017-000-121  
Antibodies:        
beta-III tubulin antibody   Chemicon MAB1637  
MAP2 antibody   Chemicon AB15452  
Donkey Cy3 anti-mouse   Jackson Immuno 715-166-151  
Donkey Cy2 anti-chicken   Jackson Immuno 703-226-155  
DAPI   Gibco D3571  
Slide Preparation:        
CC2 Coated Two-Chamber Slides   Lab-Tek 154852  
Fluorescent Mounting Media   KPL 71-00-16  
24 x 60 mm Micro Cover Glasses   VWR 48393-106  
Clear nail polish   Electron Microscopy Sciences 72180  
Electroporation:        
Ketamine   Henry Schein 995-2949  
Xylazine   Henry Schein 4015809TV  
buprenorphine   Henry Schein 1118217  
Picospritzer III   Parker    
BTX square wave electroporator   Fisher BTXECM830  
Tweezertrodes, 7 mm, platinum   Harvard Apparatus 450488  

Riferimenti

  1. Walantus, W., Castaneda, D., Elias, L., Kriegstein, A. In utero intraventricular injection and electroporation of E15 mouse embryos. J Vis Exp. , (2007).
  2. Walantus, W., Elias, L., Kriegstein, A. In utero intraventricular injection and electroporation of E16 rat embryos. J Vis Exp. , (2007).
  3. Takahashi, M., Sato, K., Nomura, T., Osumi, N. Manipulating gene expressions by electroporation in the developing brain of mammalian embryos. Differentiation. 70 (4-5), 155-1562 (2002).
  4. Bai, J., Ramos, R. L., Ackman, J. B., Thomas, A. M., Lee, R. V., LoTurco, J. J. RNAi reveals doublecortin is required for radial migration in rat neocortex. Nat Neurosci. , 1277-1283 (2003).
  5. Okada, A., Lansford, R., Weimann, J. M., Fraser, S. E., McConnell, S. K. Imaging cells in the developing nervous system with retrovirus expressing modified green fluorescent protein. Exp Neurol. 156 (2), 394-406 (1999).
  6. Bai, J., Ramos, R. L., Paramasivam, M., Siddiqi, F., Ackman, J. B., LoTurco, J. J. The role of DCX and LIS1 in migration through the lateral cortical stream of developing forebrain. Dev Neurosci. , 144-156 (2008).
  7. Molyneaux, B. J., Arlotta, P., Menezes, J. R., Macklis, J. D. Neuronal subtype specification in the cerebral cortex. Nat Rev Neurosci. , 427-437 (2007).
  8. Young-Pearse, T. L., Bai, J., Chang, R., Zheng, J. B., Loturco, J. J., Selkoe, D. J. A Critical Function for -Amyloid Precursor Protein in Neuronal Migration Revealed by In Utero RNA Interference. J Neurosci. 27, 14459-14469 (2007).
  9. Young-Pearse, T. L., Chen, A. C., Chang, R., Marquez, C., Selkoe, D. J. Secreted APP regulates the function of full-length APP in neurite outgrowth through interaction with integrin beta1. Neural Develop. 3, 15-15 (2008).
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Citazione di questo articolo
Rice, H., Suth, S., Cavanaugh, W., Bai, J., Young-Pearse, T. L. In utero Electroporation followed by Primary Neuronal Culture for Studying Gene Function in Subset of Cortical Neurons. J. Vis. Exp. (44), e2103, doi:10.3791/2103 (2010).

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