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Articolo metodologico

Fluorescence Activated di separazione delle cellule (FACS) e Gene Expression Analisi di Fos-esprimono neuroni da freschi e congelati Rat tessuto cerebrale

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DOI:

10.3791/54358

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27 agosto 2016

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* These authors contributed equally

In questo articolo

Sommario

Qui vi presentiamo una Sorting (FACS) protocollo Fluorescence Activated cellulare per studiare le alterazioni molecolari a Fos-esprimendo ensemble neuronali dal tessuto cerebrale sia freschi che surgelati. L'uso di tessuti congelati permette FACS isolamento di molte aree cerebrali in più sessioni per massimizzare l'uso di soggetti animali preziosi.

Abstract

Lo studio della neuroplasticità e alterazioni molecolari in comportamenti appresi sta passando dallo studio di regioni cerebrali intere allo studio di specifici gruppi di neuroni attivati ​​scarsamente distribuiti chiamati complessi neuronali che mediano imparato associazioni. La fluorescenza delle cellule Attivato ordinamento (FACS) è stato recentemente ottimizzato per tessuti adulti cervello di ratto e ha permesso l'isolamento dei neuroni attivati ​​utilizzando anticorpi contro il marcatore neuronale NeuN e proteine ​​Fos, un marker di neuroni fortemente attivati. Fino ad ora, i neuroni Fos-esprimere e altri tipi di cellule sono state isolate dal tessuto fresco, che ha comportato lunghi giorni di lavorazione e consentite un numero molto limitato di campioni di cervello per essere valutati dopo le procedure comportamentali lunghe e complesse. Qui abbiamo trovato che i rendimenti di Fos-esprimendo neuroni e Fos mRNA da dorsale striato sono stati simili tra tessuto fresco sezionato e tessuti congelati a -80 ° C per 3 - 21 giorni. Inoltre, abbiamo confermato il fenotipodelle cellule NeuN-positivi e NeuN-negativi ordinate per valutare l'espressione genica di neuronale (NeuN), astrociti (GFAP), oligodendrocitario (Oligo2) e microgial marcatori (Iba1), il che indica che il tessuto congelato può essere utilizzato anche per FACS isolamento tipi di cellule gliali. In generale, è possibile raccogliere, analizzare e congelare il tessuto cerebrale per le sessioni multiple FACS. Questo massimizza la quantità di dati ottenuti da soggetti animali importanti che sono spesso sottoposti a procedure comportamentali lunghe e complesse.

Introduzione

Durante l'apprendimento, gli animali formano associazioni tra insiemi complessi di stimoli altamente specifici. Queste informazioni ad alta risoluzione è pensato per essere codificato da alterazioni all'interno di modelli specifici di neuroni scarsamente distribuiti chiamati complessi neuronali. Ensemble neuronali sono stati recentemente identificati dalla induzione di immediatamente primi geni (IEGs) come Fos, Arco, e Zif268 e dei loro prodotti proteici nei neuroni che sono stati fortemente attivati ​​durante il comportamento o l'esposizione stecca. Fos-esprimendo neuroni, in particolare, hanno dimostrato di giocare un ruolo ca....

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Protocollo

Tutti gli esperimenti sono stati eseguiti in conformità con il Comitato Cura e uso istituzionale animali (IACUC) dei National Institutes of Health Guide per la cura e l'uso di animali da laboratorio 16.

Nota: Tutti i passi sotto tubi di scarso utilizzo vincolante centrifuga che sono stati tenuti in ghiaccio se non diversamente specificato.

1. Preparazione alla Tissue Collection

  1. Impostare la centrifuga a 4 ° C.
  2. Fuoco smalto un insieme di tre pipette Pasteur in vetro con decreasing diametri di circa 1,3, 0,8, e 0,4 mm per ogni campione.
  3. Preparare etichetta....

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Risultati

Ordinamento neuroni Fos-positivi e Fos-negativi dal tessuto striato dorsale freschi e congelati da singoli ratti dopo le iniezioni di metanfetamina acute.

Il protocollo descritto sopra è stato usato per ordinare neuroni Fos-positivi e Fos-negativi da un singolo ratto striato dorsale 90 min dopo l'iniezione intraperitoneale di metamfetamina (5 mg / kg). ratti naive nelle loro gabbie a casa sono stati utilizzati come control.......

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Discussione

FACS possono essere utilizzati per ordinare neuroni e altri tipi di cellule provenienti da tessuti adulti o cerebrale fresco o congelato. Come accennato nell'introduzione, la possibilità di utilizzare tessuti congelati consente un utilizzo ottimale di campioni da animali che sono stati sottoposti a procedure comportamentali complesse e prolungate, quali studi di auto-amministrazione e di ricaduta nella ricerca tossicodipendenza. Queste procedure comportamentali richiede solitamente 1-2 ore o più a lungo, e richiedon.......

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Dichiarazioni

Gli autori dichiarano di non avere interessi finanziari concorrenti.

Ringraziamenti

Questo lavoro è stato sostenuto dal Programma di Ricerca Intramurale NIDA (Bruce T. Hope, Yavin Shaham). F.J.R. è stato sostenuto da una nomina al Programma di Partecipazione alla Ricerca NIDA sponsorizzato dal National Institutes of Health e amministrato dall'Oak Ridge Institute for Science and Education, e ha ricevuto un ulteriore sostegno finanziario da una borsa di studio Becas-Chile gestita da CONICYT e dall'Universidad de los Andes, Santiago, Cile. La struttura Johns Hopkins FACS Core è stata supportata da Award P30AR053503 del National Institute of Arthritis and Musculoskeletal and Skin Diseases del National Institute of Health.

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Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo
NomeAziendaNumero di catalogoCommenti
Matrice cerebraleCellPoint Scientific69-2160-1per ottenere fette di cervello coronale Ibernazione
A bassa fluorescenzaBrain BitsHA-lfIl tampone A nel protocollo viene utilizzato per l'elaborazione di tessuti e cellule dalla dissociazione alle fasi di fissazione
AccutaseMilliporeSCR005La soluzione enzimatica nel protocollo viene utilizzata per la digestione enzimatica del tessuto prima della triturazione
Protein LoBind Tube 1,5 ml, PCR cleanEppendorf22431081per prevenire la perdita di cellule durante il protocollo
Cell Strainer, 40 &; mBD Falcon352340per filtrare la sospensione delle celle
Cell Strainer, 100 &; micro; mBD Falcon352360per filtrare la sospensione cellulare
Falcon Provetta in polistirene a fondo tondo da 5 ml con tappo a scatto per filtro cellulareBD Bioscience352235per filtrare la sospensione cellulare prima di passare attraverso il citometro a flusso
Pasteur Pipet, GlassNIH supply6640-00-782-6008per eseguire la triturazione tissutale
Milli-Mark Anti-NeuN-PE, Clone A60 (monoclonale di topo) anticorpoEMD MilliporeFCMAB317PEanticorpo per rilevare i neuroni
Phospho-c-Fos (Ser32) (D82C12) XP Rabbit (Alexa Fluor 647 Conjugate) Tecnologia di segnalazione cellulare Anticorpo 8677per rilevare le cellule che esprimono Fos
DAPISigmaD8417per marcare i nuclei
Kit di isolamento dell'RNA PicoPureApplied Biosystems.KIT0204Il kit include il tampone di estrazione dell'RNA per la fase 6.14. Viene utilizzato per raccogliere cellule selezionate
Superscript III primo filamento di cDNA sistemadi sintesi Invitrogen18080-051per sintetizzare il cDNA da RNA
TaqMan PreAmp Master MixApplied Biosystems.4391128fare la preamplificazione mirata da cDNA
TaqMan Advance Fast Master Biosistemi Applicati.4444963fare la PCR utilizzando le sonde TaqMan
Fos TaqMan probeApplied Biosystems.Rn00487426_g1TaqMan probe/primers
NeuN TaqMan probeApplied Biosystems.CACTCCAACAGCGTGACper marcatore genico neuronale
NeuN Primer direttoApplied Biosystems.Sequenza nucleotidica GGCCCCTGGCAGAAAGTAGper marcatore genico neuronale
NeuN Primer inversoApplied Biosystems.Sequenza nucleotidica TTCCCCCTGGTCCTTCTGAper marcatore genico neuronale
Gfap TaqMan probeApplied Biosystems.Rn00566603_m1TaqMan sonda/primer per marcatore genico astrocityc
iba-1 sonda TaqManApplied Biosystems.Rn00574125_g1TaqMan sonda/primer per marcatore genico microglya
Gapdh sonda TaqManApplied Biosystems.CTCATGACCACAGTCCAsequenza nucleotidica per gene di riferimento/housekeeping
Gapdh Forward primerApplied Biosystems.GACAACTTTGGCATCGTGGAAsequenza nucleotidica per gene di riferimento/housekeeping
Gapdh Primer inversoApplied Biosystems.Sequenza nucleotidicaCACAGTCTTCTGAGTGGCAGTGA
la sonda TaqMan TaqMan di riferimento/housekeeping geneOligo2Applied Biosystems.Rn01767116_m1 Sonda/primer TaqMan per marcatore genico oligodendrocitico
Pipettatore P1000Rainin17014382Viene indicato come la pipetta con un grande diametro della punta nelle fasi 3.1 e 3.3 per la triturazione tissutale lieve e nella fase 6.7 per la risospensione delle cellule
7500 Sistema PCR in tempo reale veloceApplied Biosystems.446985per PCR quantitativa
FACSAria I Cell SorterBD Biosciencesper la selezione FACS
Sequenza nucleotidica per

Riferimenti

  1. Bossert, J. M., et al. Ventral medial prefrontal cortex neuronal ensembles mediate context-induced relapse to heroin. Nat Neurosci. 14, 420-422 (2011).
  2. Cruz, F. C., et al. Role of nucleus accumbens shell ne....

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Ristampe e permessi

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