Summary

Progenitor derivado de sistema de cultivo de oligodendrocitos de cerebro fetal humano

Published: December 20, 2012
doi:

Summary

Primario, fetales humanos derivado del cerebro, células progenitoras multipotenciales proliferan<em> In vitro</em> Mientras se mantiene la capacidad de diferenciarse en neuronas y astrocitos. Este trabajo muestra que los progenitores neurales pueden ser inducidas a diferenciarse a través de las etapas del linaje oligodendrocíticos por aire con factores de crecimiento seleccionados.

Abstract

La diferenciación de los progenitores neurales humanas en tipos de células neuronales y gliales ofrece un modelo para estudiar y comparar la regulación molecular del desarrollo neural linaje celular. Expansión di vitro de células progenitoras neurales a partir de tejido del SNC fetal ha sido bien caracterizado. A pesar de la identificación y el aislamiento de células progenitoras gliales de adulto humano sub-cortical materia blanca y el desarrollo de diversas condiciones de cultivo para la diferenciación directa de progenitores neurales fetales en oligodendrocitos de mielina producir, adquirir suficientes oligodendrocitos humanos para la experimentación in vitro sigue siendo difícil. Diferenciación de galactocerebrósido + (GalC) y O4 + precursoras de oligodendrocitos o células progenitoras (OPC) a partir de células precursoras neurales ha informado mediante cerebro fetal segundo trimestre. Sin embargo, estas células no proliferan en ausencia de células de apoyo incluyendo los astrocitos y las neuronas, y se pierden rápidamente con el tiempo en cultivo. Persiste la necesidad de un sistema de cultivo para producir las células del linaje de oligodendrocitos adecuado para la experimentación in vitro.

Cultura de oligodendrocitos humanos primarios podría, por ejemplo, ser un modelo útil para estudiar la patogénesis de la neurotrópicos agentes infecciosos como el virus de polioma humano, JCV, que in vivo infecta las células. Estas células cultivadas también podrían proporcionar modelos de otras enfermedades desmielinizantes del sistema nervioso central (SNC). Primario, humano fetal derivado del cerebro, las células progenitoras neurales multipotenciales proliferan di vitro, mientras que el mantenimiento de la capacidad de diferenciarse en neuronas (neuronas derivadas progenitor-, PDN) y astrocitos (derivado progenitor-astrocitos, PDA) Este estudio muestra que los progenitores neurales pueden ser inducidas para diferenciar a través de muchas de las etapas del desarrollo de linaje oligodendrocíticos (derivado progenitor-oligodendrocitos, PDO). Nosotros, las células progenitoras neurales en cultivo DMEM-F12 sin suero supcomplementado con factor de crecimiento de fibroblastos básico (bFGF), factor de crecimiento derivado de plaquetas (PDGF-AA), Sonic hedgehog (Shh), factor neurotrófico 3 (NT-3), N-2 y triyodotironina (T3). Las células cultivadas se someten a pasadas en células 2.5e6 por matraces de 75 cm aproximadamente cada siete días. Usando estas condiciones, la mayoría de las células en cultivo mantener una morfología caracterizada por pocos procesos y expresan marcadores de oligodendrocitos pre-células, tales como A2B5 y O 4-. Cuando eliminar los factores de crecimiento de cuatro (GF) (bFGF, PDGF-AA, Shh, NT-3) y añadir medio acondicionado de PDN, las células comienzan a adquirir más procesos y expresan marcadores específicos de diferenciación de oligodendrocitos, tales como GalC y de la mielina proteína básica (MBP). Se realizó la caracterización fenotípica mediante citometría de flujo multicolor para identificar marcadores únicos de oligodendrocitos.

Protocol

Nota: Para el cultivo de rutina de las células progenitoras neurales y oligodendrocíticos linaje, la incubación se realiza a 37 ° C en un humidificado 5% de CO 2 atmósfera. Cada 2 días, el medio se sustituye con 50 a 100% de medio fresco si la cultura es 40-70% de confluencia. En el momento de confluencia cerca, los cultivos se pasaron a 2-2.5e6/T75 matraz por lo general con un programa semanal. 1. Preparación del frasco recubierto Para preparar …

Representative Results

Es muy importante para iniciar el proceso de diferenciación de un 70% -80% confluentes cultura neural de células progenitoras (Figura 1A). Muchas células morirán después de cambiar el medio de cultivo a partir de progenitor a medio oligo ya que incluye factores de crecimiento específicos. Esto indica que el crecimiento de las células progenitoras neurales no comprometidos a un fenotipo oligodendrocíticos no será soportado por el nuevo medio (Figura 1B). La incubación en medio …

Discussion

Este protocolo describe la forma de obtener los oligodendrocitos fetales a partir de células humanas primarias progenitoras neurales y caracterizar su fenotipo utilizando tanto la citometría de flujo y tinción de inmunofluorescencia. La expansión y el crecimiento de células progenitoras neurales fetales desde CNS ha sido muy bien descrita 1-4. Sin embargo, la obtención de suficientes oligodendrocitos humanos para la experimentación in vitro sigue siendo difícil, a pesar de que es pos…

Divulgazioni

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Esta investigación fue apoyada por el Programa de Investigación Intramural del Instituto Nacional de Salud, NINDS. Los autores desean agradecer a todos los miembros del Laboratorio de Medicina Molecular y Neurociencias, Rick Dreyfuss por ayudar con microscopía y tamizado Pamela C. por su ayuda en la edición.

Materials

Name of the reagent Company Catalogue number Final concentration
DME/HAMS F12 1:1 Omega Scientist DM-251 1X
Bovine Albumin Sigma A9418 1%
Gentamicin Quality Biologicals 120-098-031 50 μg/ml
L-Glutamine Quality Biologicals 118-084-061 2 mM
T3 Sigma T2877 3 nM
N2 Components Gibco BRL 17502 1:100
NT-3 PeproTech Inc 450-03 2 ng/ml
Shh R&D System 1314-SH/CF 2 ng/ml
bFGF PeproTech Inc 100-18B 20 ng/ml
PDGF-AA PeproTech Inc 100-13A 10 ng/ml
PDL Sigma P6407 50 μg/m
PFA Electron Microscopy Sciences 15712 2%
Trypsin Quality Biologicals 118-087-721
Papain Worthington LK003178 20 U/ml
DNase vials Worthington LK003172 0.005%
EBSS Worthington LK003188
ProLong Gold
with DAPI
Invitrogen P36931

Table 1. Reagents.

Primary Abs(all at 1 μg/ml) Species Isotype Source Secondary Abs
Flow Cytometry
A2B5-Biotin Mouse IgM Gift J. Nielson Streptavidin PETR, Invitrogen, CA
O4FITC Mouse IgM Gift from J. Nielson
A2B5 Mouse IgM Millipore, MA gαm IgM-FITC, Invitrogen, CA
O4 Mouse IgM Millipore, MA gαm IgM-FITC, Invitrogen, CA
GalC Mouse IgG3 Millipore, MA gαm IgG3-PE, Southern Biotech, AL
MBP Chicken IgY Millipore, MA dαck IgY-AMCA, Jackson Immu., PA
Nestin Mouse IgG1 Messam et al. 200028 gαm IgG1-PECy5, Invitrogen, CA
GFAP Rabbit IgG Millipore, MA gαrb IgG-PE, Jackson Immu, PA
βIII tubulin Mouse IgG2 Covance, CA gαm IgG2a-PETR, Invitrogen, CA
Immunocytochemistry
βIII tubulin
(1:1,500)
Mouse IgG2a Covance, CA gαm IgG2a-FITC, Invitrogen, CA
(1:1,000)
GFAP
(1:1,000)
Rabbit IgG Millipore, MA gαrb IgG-FITC, Jackson Immu, PA
(1:500)
MBP
(1:50)
Chicken IgY Millipore, MA dαck IgY-FITC, Jackson Immu, PA
(1:100)
O4
(1:100)
Mouse IgM Millipore, MA gαm IgM-AF546, Invitrogen, CA
(1:100)
GalC
(1:10)
Rabbit IgG Millipore, MA gαm IgM-AF750, Invitrogen, CA
(1:100)

Table 2. Antibodies (Abs) used for flow cytometry and immunocytochemistry assays. Antibody conjugates: PE, phycoerythrin; PETR, phycoerythrin Texas Red; AMCA, amino-methyl-coumarin-acetate; Cy, cyanine; FITC, fluorescein isothiocyanate. Ig: immunoglobulin. AF: Alexa Fluor; gαm: goat anti-mouse; gαrb: goat anti-rabbit; dαck: donkey anti-chicken.

Riferimenti

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Citazione di questo articolo
Monaco, M. C. G., Maric, D., Bandeian, A., Leibovitch, E., Yang, W., Major, E. O. Progenitor-derived Oligodendrocyte Culture System from Human Fetal Brain. J. Vis. Exp. (70), e4274, doi:10.3791/4274 (2012).

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