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Articolo metodologico

Crescere cellule staminali neurali da Regioni convenzionali e non convenzionali del cervello adulto Roditore

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DOI:

10.3791/50880

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18 novembre 2013

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In questo articolo

Sommario

Cellule staminali neurali raccolte dal cervello adulto sono in aumento utilizzati in applicazioni che vanno dalla ricerca di base dello sviluppo del sistema nervoso ad esplorare potenziali applicazioni cliniche in medicina rigenerativa. Questo rende rigoroso controllo delle condizioni di isolamento e di coltura utilizzate per coltivare queste cellule fondamentali per suonare i risultati sperimentali.

Abstract

Un recente lavoro dimostra che il sistema nervoso centrale (SNC) rigenerazione e tumorigenesi coinvolge popolazioni di cellule staminali (SCS) residenti all'interno del cervello adulto. Tuttavia, i meccanismi di queste cellule normalmente quiescenti impiegano per assicurare il corretto funzionamento delle reti neurali, così come il loro ruolo nel recupero da un infortunio e la mitigazione dei processi neurodegenerativi sono poco capito. Queste cellule risiedono nelle regioni denominate "nicchie" che forniscono un ambiente di sostegno che coinvolgono i segnali modulanti sia dal vascolare e immunitario. L'isolamento, la manutenzione e la differenziazione di CS del sistema nervoso centrale in condizioni di coltura definite che escludono fattori sconosciuti, li rende accessibili al trattamento con mezzi farmacologici o genetici, fornendo così spaccato il loro comportamento in vivo. Qui offriamo informazioni dettagliate sui metodi per la generazione di colture di SC SNC da regioni distinte del cervello adulto e approcci per valutare la loro dpotenziale ifferentiation in neuroni, astrociti, oligodendrociti e in vitro. Questa tecnica produce una popolazione omogenea di cellule come una coltura monostrato che può essere visualizzato per studiare individuale SC e la loro progenie. Inoltre, può essere applicato a diversi sistemi modello animale e campioni clinici, utilizzato in precedenza per prevedere le risposte di rigenerazione nel sistema nervoso adulto danneggiato.

Introduzione

Il dogma centrale della neurobiologia, stabilito dalle osservazioni fondamentali del citoarchitettura cervello fatto da Ramón Y. Cajal oltre un secolo fa, ha dichiarato che la neurogenesi è improbabile dopo l'adolescenza data la complessità delle reti neurali presenti nel sistema nervoso centrale 1. Nonostante il lavoro di Altman nel 1960, e successivamente Kaplan, dimostrando che 3 H-timidina è stato trovato in neuroni maturi che indicano che in realtà neuroni venivano generati in zone distinte del cervello adulto, il dogma continuato a tenere 2, 3. La prova ha continuato a montare con la ricerca di Nottebohm descrivere i cambiam....

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Protocollo

Il lavoro aderisce alla Dichiarazione di Helsinski e l'animale dichiarazione ARVO. Gli animali sono stati impiegati per la raccolta dei tessuti e tutti i metodi pertinenti sono state seguite secondo le istruzioni del stabulario dell'Università di Dresda. Gli animali sono stati maneggiati e custoditi secondo le linee guida federali tedesche per l'uso e la cura degli animali da laboratorio, e lo studio è stato approvato dal Landesdirektion Dresda. Si prega di consultare la politica veterinaria del proprio istituto (IACUC o l'altro bordo) per quanto riguarda una metodologia appropriata e l'eutanasia.

Azione specifica e le....

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Risultati

Identificare la regione di interesse che per raccogliere le cellule staminali neurali è il primo punto critico e definirà la quantità di tempo necessario per ottenere un piatto confluenti di cellule. Ad esempio, la SVZ è una zona neurogena classico e ha quindi una relativa proporzione elevata di cellule staminali neurali. Tuttavia, la tecnica qui presentata può essere utilizzato con altre regioni spesso non riconosciuti come aventi un potenziale neurogena robusto nell'età adulta. Ai fini del presente protocollo, abb.......

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Discussione

Molti dei passaggi critici all'isolamento successo, l'espansione e la differenziazione delle cellule staminali neurali dal cervello adulto sono condivise in comune con le tecniche di coltura di tessuti standard. L'obiettivo da tenere a mente è che le cellule staminali neurali isolate dal cervello adulto dovrebbe mantenere come molti dei loro caratteristiche in vivo come possibile (Figura 2J). Spesso un equilibrio tra la necessaria prudenza e velocità adeguata deve essere colpito. Ma.......

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Dichiarazioni

Non abbiamo nulla da rivelare.

Ringraziamenti

Questo lavoro è stato finanziato (in parte) dal Helmholtz Alliance ICEMED - Imaging e Malattie Metaboliche polimerizzazione ambientale, attraverso il Fondo Initiative e la rete dell'Associazione Helmholtz, una sovvenzione dalla Else Kroener-Fresenius Foundation, e un finanziamento della Deutsche Forschungsgemeinschaft ( SFB 655: cellule in tessuti).

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Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo
NomeAziendaNumero di catalogoCommenti
Piastre per coltura tissutale a 6 pozzettiBD Biosciences353934
Poli-L-ornitinaSigma-AldrichP-3655

5 mg/ml soluzione madre preparata in acqua distillata doppia (stabile per diversi mesi a -20 ° C).

Concentrazione di lavoro 0,5 mg/ml in acqua (stabile per 1 mese a 4 gradi; C).

FibronectinaR& D Systems1030-FnNon agitare la soluzione madre
Apparecchio di filtrazioneCorning Life Sciences430769
DMEM/F-12Mediatech10-090-CVVedere la nota seguente per la preparazione completa del terreno N2
Apo-transferrinaSigma-AldrichT-2036
InsulinaSigma-AldrichI-0516
PutrescinaSigma-AldrichP-57801 M soluzione stock in ddH2O (stabile a 20 gradi; C per 6 mesi)
Selenito di sodioSigma-AldrichS-5261500 µ Soluzione madre M in ddH2O (stabile a -20 ° C per 6 mesi)
ProgesteroneSigma-AldrichP-8783100 µ Soluzione madre M in etanolo (stabile a -20° C per 6 mesi)
Penicillina/streptomicinaInvitrogen15140-122
Soluzione salina tamponata con fosfatoMediatech21-040-CV
Fattore di crescita dei fibroblasti basici (bFGF)R& D Systems233-FBConcentrazione di lavoro 20 ng/ml 
Delta4 (Dll4)R& D Systems1389-D4Concentrazione di lavoro  500 ng/ml
Angiopoetina 2 (Ang2)R& D Systems623-ANConcentrazione di lavoro  500 ng/ml
Inibitore JAKCalbiochem420099Concentrazione di lavoro 200 nM 
Albumina sierica bovinaSigma-AldrichA-2058
Provette coniche da 15 e 50 mlCorning Life Sciences430053, 430829
Altri articoli necessari includono: Strumenti di dissezione generale, tra cui lama di rasoio e pinze, Ratto adulto (3-6 mesi; Sprague-Dawley o Long Evans), camera di intossicazione CO2, Cappa a flusso laminare per colture cellulari e incubatore Incubatore (umidificato, 37 °C) C, 5% CO2, 5% O2). Nota: Per la preparazione completa dei terreni N2, a un flacone di DMEM/F-12 (500 ml) aggiungere 0,05 g di apotransferina, 0,0125 g di insulina (appena predisciolta in 1 ml di 10 mM di NaOH), 50 μ l di putrescina, 30 μ l di selenito di sodio, 100 μ l di scorte di progesterone e 5 ml di soluzione di penicillina/streptomicina. Regolare il pH a 7,2, se necessario. Filtrare-sterilizzare e conservare a 4 gradi C per un massimo di 3 settimane e proteggere dalla luce.
Tabella dei reagenti per immunofluorescenza Microscopia
ParaformaldeideScienze15719
Siero d'asino normale (NDS)Sigma-AldrichD-9663
Triton X-100Sigma-AldrichT-8787
4,6-Diamidino-2-fenilindolo (DAPI)Sigma-AldrichD-84175 mg/ml stock soluzione in metanolo
Tabella degli anticorpi primari
NestinChemiconMAB353

Fattore di diluizione: 1:400

Specie: Topo IgG1

Hes3Santa Cruzsc-25393

Fattore di diluizione: 1:100

Specie: IgG di coniglio

Sox2R& Sistemi DMAB2018

Fattore di diluizione: 1:100

Specie: IgG2a di topo

CNPasiChemiconMAB326

Fattore di diluizione: 1:200

Specie: IgG1 di topo

β-tubulina III (TUJ1)R& Sistemi DMAB1195

Fattore di diluizione: 1:500

Specie: IgG2a di topo

Proteina acida fibrillare gliale (GFAP)Dako North AmericaZ0334

Fattore di diluizione 1:500

Specie: Coniglio

Tabella degli anticorpi secondari
Alexa    568InvitrogenA-21124

Fattore di diluizione: 1:200

Specie: Capra anti Topo IgG1

Alexa 488InvitrogenA-21131

Fattore di diluizione: 1:200

Specie: Capra anti Topo IgG2a

Cy5Jackson ImmunoResearch59883

Fattore di diluizione: 1:200

Specie: Capra anti coniglio

elettronica

Riferimenti

  1. Cajal, R. Y. Comparative Study of Sensory Areas of the Human Cortex. , Harvard University. (1899).
  2. Altman, J., Das, G. D. Autoradiographic and histological evidence of postnatal hippocampal neurogenesis in rats. J. Comp. Neurol. 124, 319-335 (1965).
  3. Kaplan, M. S.....

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