Summary

배아 Murine 신경 튜브에서 신경 크레스트 세포의 분리 및 문화

Published: June 02, 2012
doi:

Summary

신경 튜브의 배아 신경 능선의 분리가의 사용을 용이하게<em> 체외에서</em> 마이 그 레이션, 자동 갱신, 그리고 신경 능선의 multipotency를 공부를위한 방법.

Abstract

배아 신경 능선 (NC)는 신경 튜브 등의 측면에서 유래 multipotent 전구 인구 mesenchymal 전이 (EMT)로 상피를 겪습 다양한 세포 유형에 1-3로 상승을주는, 태아에 걸쳐 마이 그 레이션합니다. NC는 또한 표적 장기 4-6의 분화와 성숙에 영향을주는 독특한 능력이있다. 체외에서 explanted 때, 노스캐롤라이나의 progenitors 자기 갱신을 받다, 마이 그 레이션과 뉴런, glia, 평활근 세포, 연골 및 뼈 포함하여 조직 유형의 다양한으로 차별화.

NC의 multipotency 처음. 조류 신경 튜브 7-9의 explants에서 설명한 NC 세포의 체외 절연에서 증식, 이주 및 multipotency 포함하여 노스캐롤라이나 역학 연구를 용이하게되었다. 조류 및 쥐의 시스템의 추가 작업은 배아 10에 다시 이식하면 explanted 노스캐롤라이나 세포들이 노스캐롤라이나 잠재력을 유지 것을 증명-13. 이러한 고유 셀룰러 속성 explanted NC의 progenitors에 보존되기 때문에 신경 튜브 explant 분석은 체외에서 노스캐롤라이나를 공부를위한 매력적인 옵션을 제공합니다.

포유류의 노스캐롤라이나의 더 나은 이해를 달성하기 위해 여러 방법은 NC의 인구를 분리하기 위해 고용되었다. NC-파생 progenitors이 포스트 철새 NC의 progenitors 11,14-20의 역학을 연구하는 배아와 성인 모두에서 사후 철새 위치에서 배양해 수있다 그러나 그들은 신경 튜브에서 이민으로 노스캐롤라이나의 progenitors의 고립은 최적의 보존을 제공 NC 잠재력 전지 및 철새 속성 13,21,22. 일부 프로토콜은 특정 progenitors 11,13,14,17위한 풍부한 NC 인구를 분리하는 형광 활성화된 셀 정렬 (FACS) 채용. 그러나, 초기 단계의 배아로 시작하는 경우, 분석을위한 적절한 셀 번호는 초기 노스캐롤라 populatio의 절연 복잡 FACS로 취득하기가 어렵습니다각각의 배아에서 NS. 여기서는 Wnt1-Cre 활성화 혈통 기자 23 일 기준으로 약 96% 순수 노스캐롤라이나 인구에 FACS 및 결과에 의존하지 않는 방식을 설명합니다.

여기에 제시된 방법은 쥐의 노스캐롤라 11,13의 문화에 최적화된 프로토콜에서 적응하고 있습니다. 이 프로토콜 이전 방법에 비해의 장점은 1) 세포는 FACS)가) 비교적 순수한 노스캐롤라이나 인구, 3을 얻기 위해 필요하지 않습니다 premigratory 노스캐롤라이나 세포가 격리되고 4) 피더 레이어 2에서 재배되지 않는 결과를 쉽게임을 있습니다 계량. 또한이 프로토콜은 서로 다른 유전자 조작과 노스캐롤라이나 특성의 학습을 촉진, 모든 돌연변이 마우스 모델에서 NC의 분리에 사용될 수 있습니다. 이 방법의 한계는 노스캐롤라이 노스캐롤라이나 2,24-28의 생존, 이주 및 분화에 영향을 미치는 것으로 알려져 배아의 맥락에서 제거되는 것입니다.

Protocol

1. 준비 플레이트 항상 무균 기술을 사용합니다. Dulbecco의 PBS (dPBS)에서 3.3 ML의 최종 볼륨으로 인간의 플라즈마 FN 주식의 100 μL를 diluting하여 fibronectin (FN)를 준비합니다. 최종 농도가 30 μg / ML이며이는 1 주일 동안 4 ° C에 저장할 수 있습니다. FN 솔루션 무균 조직 배양 네 잘 접시의 각 우물의 바닥을 커버하고 15 분 동안 앉아 보자. 전체 표면이 덮여 있는지 확인하십시오. 이 ?…

Discussion

주의이 방법의 성공을 보장하기 위해 태아의 발달 단계에 납부하여야한다. 초기 마우스 배아의 somites을 계산하는 것은 쓰레기 내에서 배아와 일치하고 격리를 위해 신경 튜브의 정확한 영역을 결정하는 단계에 대해 모두 중요합니다. 배아 사이에 하나 또는 두 개의 somites의 변형 실시한 실험의 해상도에 따라 개발시기의 합리적인 범위 내에 있습니다. 9 9.5 dpc 사이의 태아 17 및 25 somites 사이가됩?…

Divulgazioni

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

우리는 비디오 지원 마크 워즈 니 악을 인정하고 싶습니다. 우리는 또한 culturing 쥐 NC 세포의 원래 프로토콜 UT 남서에서 숀 모리슨을 인정하고 싶습니다. 이 작품은 밴더빌트 대학 메디컬 센터 아카데미 프로그램 지원을 지원하고 NIH (HD36720과 HD036720-11S109)와 PAL에 AHA 11GRNT7690040 남구로 AHA (0615209B)와 NIH (NS065604)에서 predoctoral 장학금 및 ERP에서 교부금에 의해 있었다 NIH 연수 보조금 T32HD007502에 의해 지원.

Materials

Reagent Company Catalogue number Comments
DMEM (low glucose) Gibco/Invitrogen 11885  
Neurobasal Medium Gibco 21103  
BSA Sigma A3912-10G  
dPBS Gibco 14190-144  
IGF1 BD Biosciences 354037 Store in 50 μg/mL aliquots at -20°C.
bFGF BD Biosciences 354060 Store in 25 μg/mL aliquots at -20°C.
Fibronectin Gibco 33016-015 Stored in 1mg/mL aliquots at -20°C.
Retinoic acid Sigma R2625 Store in 35 μg/ml aliquots after reconstituting in ethanol at -20°C.
2-mercaptoethanol Sigma D-5637  
N2 supplement Gibco 17502-048  
B27 supplement Gibco 17504-044  
Steriflip 0.22 μm filters Millipore SCGP00525  
Penicillin-streptomycin Invitrogen 15140122  
0.20 μm filters Corning 431219  
Syringes (for filtration) BD Biosciences 301604  
Four well plates Thermo Fisher Scientific 176740  
Collagenase/Dispase Roche 269 638 Activity varies by batch. Store in 100 mg/mL aliquots at -20°C.
Insulin needles
(29½ gage)
Becton Dickson 309306  
Hypoxia Chamber Billups-Rothenberg    
Oxygen Analyzer Billups-Rothenberg    
Forceps #5 Fine Science Tools   For removing uterus and decidua.
Trypsin-EDTA (0.25%) Gibco 25200  

Riferimenti

  1. Le Douarin, N., Kalcheim, C. . The neural crest. , (1999).
  2. Kulesa, P. M., Gammill, L. S. Neural crest migration: patterns, phases and signals. Developmental biology. 344, 566-568 (2010).
  3. Saint-Jeannet, J. -. P. . Neural crest induction and differentiation. , (2006).
  4. Plank, J. L. Influence and timing of arrival of murine neural crest on pancreatic beta cell development and maturation. Developmental biology. 349, 321-330 (2011).
  5. Nekrep, N., Wang, J., Miyatsuka, T., German, M. S. Signals from the neural crest regulate beta-cell mass in the pancreas. Development. 135, 2151-2160 (2008).
  6. Freem, L. J. The intrinsic innervation of the lung is derived from neural crest cells as shown by optical projection tomography in Wnt1-Cre;YFP reporter mice. J. Anat. 217, 651-664 (2010).
  7. Cohen, A. M., Konigsberg, I. R. A clonal approach to the problem of neural crest determination. Developmental biology. 46, 262-280 (1975).
  8. Sieber-Blum, M., Cohen, A. M. Clonal analysis of quail neural crest cells: they are pluripotent and differentiate in vitro in the absence of noncrest cells. Developmental biology. 80, 96-106 (1980).
  9. Baroffio, A., Dupin, E., Douarin, N. M. L. e. Common precursors for neural and mesectodermal derivatives in the cephalic neural crest. Development. 112, 301-305 (1991).
  10. White, P. M. Neural crest stem cells undergo cell-intrinsic developmental changes in sensitivity to instructive differentiation signals. Neuron. 29, 57-71 (2001).
  11. Morrison, S. J., White, P. M., Zock, C., Anderson, D. J. Prospective identification, isolation by flow cytometry, and in vivo self-renewal of multipotent mammalian neural crest stem cells. Cell. 96, 737-749 (1999).
  12. Bronner-Fraser, M., Sieber-Blum, M., Cohen, A. M. Clonal analysis of the avian neural crest: migration and maturation of mixed neural crest clones injected into host chicken embryos. J. Comp. Neurol. 193, 423-434 (1980).
  13. Stemple, D. L., Anderson, D. J. Isolation of a stem cell for neurons and glia from the mammalian neural crest. Cell. 71, 973-985 (1992).
  14. Corpening, J. C. Isolation and live imaging of enteric progenitors based on Sox10-Histone2BVenus transgene expression. Genesis. 49, 599-618 (2011).
  15. Biernaskie, J. A., McKenzie, I. A., Toma, J. G., Miller, F. D. Isolation of skin-derived precursors (SKPs) and differentiation and enrichment of their Schwann cell progeny. Nat. Protoc. 1, 2803-2812 (2006).
  16. Chung, I. H. Stem cell property of postmigratory cranial neural crest cells and their utility in alveolar bone regeneration and tooth development. Stem Cells. 27, 866-877 (2009).
  17. Biernaskie, J. SKPs derive from hair follicle precursors and exhibit properties of adult dermal stem cells. Cell Stem Cell. 5, 610-623 (2009).
  18. Hagedorn, L., Suter, U., Sommer, L. P0 and PMP22 mark a multipotent neural crest-derived cell type that displays community effects in response to TGF-beta family factors. Development. , 126-3781 (1999).
  19. Heanue, T. A., Pachnis, V. Prospective identification and isolation of enteric nervous system progenitors using Sox2. Stem Cells. 29, 128-140 (2011).
  20. Morrison, S. J. Culture in reduced levels of oxygen promotes clonogenic sympathoadrenal differentiation by isolated neural crest stem cells. J. Neurosci. 20, 7370-7376 (2000).
  21. Ito, K., Morita, T., Sieber-Blum, M. In vitro clonal analysis of mouse neural crest development. Developmental biology. 157, 517-525 (1993).
  22. Etchevers, H. Primary culture of chick, mouse or human neural crest cells. Nat. Protoc. 6, 1568-1577 (2011).
  23. Mundell, N. A., Labosky, P. A. Neural crest stem cell multipotency requires Foxd3 to maintain neural potential and repress mesenchymal fates. Development. 138, 641-652 (2011).
  24. Gammill, L. S., Gonzalez, C., Gu, C., Bronner-Fraser, M. Guidance of trunk neural crest migration requires neuropilin 2/semaphorin 3F signaling. Development. 133, 99-106 (2006).
  25. Gammill, L. S., Gonzalez, C., Bronner-Fraser, M. Neuropilin 2/semaphorin 3F signaling is essential for cranial neural crest migration and trigeminal ganglion condensation. Dev. Neurobiol. 67, 47-56 (2007).
  26. Kasemeier-Kulesa, J. C., Bradley, R., Pasquale, E. B., Lefcort, F., Kulesa, P. M. Eph/ephrins and N-cadherin coordinate to control the pattern of sympathetic ganglia. Development. 133, 4839-4847 (2006).
  27. Osborne, N. J., Begbie, J., Chilton, J. K., Schmidt, H., Eickholt, B. J. Semaphorin/neuropilin signaling influences the positioning of migratory neural crest cells within the hindbrain region of the the chick. Dev. Dyn. 232, 939-949 (2005).
  28. Schwarz, Q., Maden, C. H., Vieira, J. M., Ruhrberg, C. Neuropilin 1 signaling guides neural crest cells to coordinate pathway choice with cell specification. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 106, 6164-6169 (2009).
  29. Simon, M. C., Keith, B. The role of oxygen availability in embryonic development and stem cell function. Nat. Rev. Mol. Cell Biol. 9, 285-296 (2008).
  30. Ivanovic, Z. Hypoxia or in situ normoxia: The stem cell paradigm. J. Cell Physiol. 219, 271-275 (2009).
check_url/it/4134?article_type=t

Play Video

Citazione di questo articolo
Pfaltzgraff, E. R., Mundell, N. A., Labosky, P. A. Isolation and Culture of Neural Crest Cells from Embryonic Murine Neural Tube. J. Vis. Exp. (64), e4134, doi:10.3791/4134 (2012).

View Video