Summary

胚胎腹侧中脑器官型片文化:一个系统来研究多巴胺能神经元发展在体外</em

Published: January 31, 2012
doi:

Summary

描述一个方法来生成从E12.5小鼠胚胎脑器官切片。可用于器官切片文化观察多巴胺能神经元或其他腹侧中脑的神经元的行为。

Abstract

鼠标是一个很好的的模式生物研究哺乳动物大脑的发展,由于大量的分子和基因数据。然而,发展中国家的小鼠大脑是不容易操纵和体内成像合适,因为小鼠胚胎是交通不便,不透明。器官型胚胎的大脑切片文化,因此被广泛用于研究在体外培养的小鼠大脑发育 。体外操纵或允许使用的转基因小鼠基因表达的修改,所以可以用荧光蛋白标记的神经元或神经胶质细胞的亚群。标记细胞的行为,然后可以使用时间推移成像观察。已定时成像研究细胞行为背后晚1-2萌芽阶段大脑皮层的发展,特别是成功。胚胎器官的大脑区域以外的前脑切片在文化系统较差establisHED。因此,时移成像数据描述了神经细胞迁移的财富,是仅限前脑3,4。它仍然是不知道,是否背的大脑中发现的原则腹脑区的真实。在腹侧的大脑,神经元是神经元集群,而不是层组织,他们往往要经过复杂的迁徙轨迹,以达到他们的的最终位置。腹脑不仅是一个腹侧大脑发育良好的模型系统,也包含如多巴胺能神经元疾病过程中的有关神经元的人口。虽然功能和多巴胺能神经元变性一直在成人和脑老化的非常详细的调查,很少有人知道这些神经元的行为在其分化和迁移阶段5。我们在这里描述从胚胎一天(五)12.5鼠腹侧中脑切片培养的一代。这些切片邪教URES有可能适合监测在体外几天的多巴胺能神经元发展。我们强调在胚胎发育的早期阶段产生的脑切片的关键步骤, 并讨论保持在体外培养的多巴胺能神经元的正常发展的必要条件。我们也可以从时间的推移成像实验结果。在这些实验中,被打成腹侧中脑前体(包括多巴胺的前体)和他们的后裔在镶嵌的方式,使用一个基础的Cre / loxP位诱导的命运映射系统 6 。

Protocol

本协议修改Daza 等 ,2007年7月 。 1。筹备工作可以准备提前一天准备1X克雷布斯缓冲液(1.5升): 126 mM氯化钠,氯化钾2.5毫米,1.2毫米的NaH 2 PO 4:H 2 O MgCl 2的 1.2毫米,2.5毫米氯化钙 ,葡萄糖11毫米,25毫米碳酸氢钠3,调整pH至7.4。过滤消毒(0.22微米孔径),并储存在4 ° C 准备培养液?…

Discussion

这里介绍的器官切片培养方法在体外分析发展中国家在胚胎腹侧中脑多巴胺能神经元和它们的迁徙和投影路线系统提供了一个短期的。我们发现,有一些在协议的重要步骤应仔细出席了会议,以获得片,使腹侧中脑多巴胺能神经元的正常发展。最关键的一步是胚胎脑,快速和精确的解剖。相比之下一代成人的大脑切片,这是关键部分的大脑上配有一个冷却系统,使用频率低,与高速结合,?…

Divulgazioni

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

我们感谢他们在帮助建立器官切片培养体系和沃尔夫冈夜蛾和批判性阅读的手稿Liviu加布里埃尔Bodea马汀娜Emond和伊莎贝尔Brachmann。我们要感谢弗兰克Costantini的R26记者小鼠和SHH CreER小鼠的克里夫塔宾。这项研究是从科学和北莱茵 – 威斯特法伦州(Programm楚Förderung DER Rückkehr DES wissenschaftlichen Spitzennachwuchses AUS DEM Ausland)的研究部资助的一个研究奖。

Materials

Table of specific reagents and equipment

Name of the reagent Company Catalogue number Comments (optional)
DMEM Sigma-Aldrich D6429  
Glucose 30% Sigma-Aldrich G7528-250  
Horse Serum Invitrogen 26050-088  
DMEM (4,5g/L Glc., with L-Gln, Na Pyr, NaHCO3) Sigma-Aldrich D6429-500  
Penicillin/Streptomycin 100x Sigma-Aldrich P4333-20  
L-ascorbic acid Sigma-Aldrich A4403 prepare 200mM stock and store at -20°C
UltraPure LMP agarose Invitrogen 15517-022  
Millicel inserts Millipore PICMORG50  
μ-dish 35 mm, low Ibidi 80136  
Vibratome Microm HM 650V  
Razor Blade Plano GmbH 121-6  
Histoacryl  glue BRAU9381104 Braun Aesculap  
Perforated Spoon Dia
diameter 15 mm
Fine Science Tools 10370 -18
Forceps 5 Dumoxel Fine Science Tools 11252 – 30  

Antibodies used for immunostainings:

Name of the antibody Company Catalogue number Comments (optional)
Rabbit anti-tyrosine hydroxylase Millipore AB152 Dilution 1:500
Mouse anti-tyrosine hydroxylase Millipore MAB318 Dilution 1:500
Mouse anti-BrdU BD Pharmingen 555627 Dilution 1:200
Rabbit anti-cleaved caspase 3 Cell Signaling Technology 9661 Dilution 1:200
Donkey anti-rabbit IgG-Alexa 488 Invitrogen A21206 Dilution 1:500
Donkey anti-mouse IgG-Cy3 Jackson ImmunoResearch 715-165-150 Dilution 1:200

Riferimenti

  1. Noctor, S. C., Martinez-Cerdeno, V., Ivic, L., Kriegstein, A. R. Cortical neurons arise in symmetric and asymmetric division zones and migrate through specific phases. Nat. Neurosci. 7 (2), 136-136 (2004).
  2. Martini, F. J. Biased selection of leading process branches mediates chemotaxis during tangential neuronal migration. Development. 136 (1), 41-41 (2009).
  3. Marin, O., Valiente, M., Ge, X., Tsai, L. H. Guiding neuronal cell migrations. Cold Spring Harb. Perspect. Biol. 2 (2), a001834-a001834 (2010).
  4. Ayala, R., Shu, T., Tsai, L. H. Trekking across the brain: the journey of neuronal migration. Cell. 128 (1), 29-29 (2007).
  5. Smidt, M. P., Burbach, J. P. How to make a mesodiencephalic dopaminergic neuron. Nat. Rev. Neurosci. 8 (1), 21-21 (2007).
  6. Legue, E., Joyner, A. L. Genetic fate mapping using site-specific recombinases. Methods. Enzymol. 477, 153-153 (2010).
  7. Daza, R. A., Englund, C., Hevner, R. F. Organotypic slice culture of embryonic brain tissue. CSH Protoc. , (2007).
  8. Harfe, B. D. Evidence for an expansion-based temporal Shh gradient in specifying vertebrate digit identities. Cell. 118 (4), 517-517 (2004).
  9. Srinivas, S. Cre reporter strains produced by targeted insertion of EYFP and ECFP into the ROSA26 locus. BMC Dev. Biol. 1, 4-4 (2001).
  10. Joksimovic, M. Spatiotemporally separable Shh domains in the midbrain define distinct dopaminergic progenitor pools. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 106 (45), 19185-19185 (2009).
  11. Blaess, S. Temporal-spatial changes in Sonic Hedgehog expression and signaling reveal different potentials of ventral mesencephalic progenitors to populate distinct ventral midbrain nuclei. Neural. Dev. 6 (1), 29-29 (2011).
  12. Hippenmeyer, S. A developmental switch in the response of DRG neurons to ETS transcription factor signaling. PLoS Biol. 3 (5), e159-e159 (2005).
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Citazione di questo articolo
Bodea, G. O., Blaess, S. Organotypic Slice Cultures of Embryonic Ventral Midbrain: A System to Study Dopaminergic Neuronal Development in vitro. J. Vis. Exp. (59), e3350, doi:10.3791/3350 (2012).

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