Summary

Evaluación de la Viabilidad Neuronal Utilizando Colorante de Fluoresceína-Ioduro de Propidio Doble Coloración en Gránulos Cerebelosos Cultura de Neuronas

Published: May 10, 2017
doi:

Summary

Este protocolo describe cómo medir con precisión la viabilidad neuronal utilizando fluoresceína diacetato (FDA) y Propidium Iodide (PI) doble tinción en neuronas cultivadas de gránulos cerebelosos, un cultivo neuronal primario utilizado como un modelo in vitro en neurociencia y neurofarmacología investigación.

Abstract

Las neuronas de gránulos cerebelosos cultivadas primarias (CGN) han sido ampliamente utilizadas como un modelo in vitro en neurociencia y neurofarmacología. Sin embargo, la coexistencia de células gliales y neuronas en el cultivo CGN podría conducir a sesgos en la evaluación precisa de la viabilidad neuronal. El diacetato de fluoresceína (FDA) y la tinción doble de yoduro de propidio (PI) se han utilizado para medir la viabilidad celular mediante la evaluación simultánea de las células viables y muertas. Se utilizó FDA-PI doble tinción para mejorar la sensibilidad de los ensayos colorimétricos y para evaluar la viabilidad neuronal en CGNs. Además, se añadieron manchas azules fluorescentes de ADN ( por ejemplo, Hoechst) para mejorar la precisión. Este protocolo describe cómo mejorar la precisión de la evaluación de la viabilidad neuronal mediante el uso de estos métodos en CGN cultivo. Usando este protocolo, el número de células gliales puede ser excluido usando microscopía de fluorescencia. Una estrategia similar se puede aplicar para distinguir el gli no deseadoAl de células de neuronas en diversos cultivos celulares mixtos, tales como cultivo cortical primario y cultivo del hipocampo.

Introduction

Los ensayos de citotoxicidad colorimétrica, tales como el ensayo de bromuro de 3- (4, 5-dimetil-2-tiazolil) -2, 5-difenil-2-H-tetrazolio (MTT), se usan comúnmente para medir la viabilidad celular in vitro . Las neuronas de gránulos cerebelosos (CGN) de ratas primarias cultivadas son sensibles a diversas neurotoxinas, incluyendo el ion 1-metil-4-fenilpiridinio, el peróxido de hidrógeno y el glutamato 1 , 2 . Por lo tanto, los cultivos CGN pueden ser utilizados como un modelo in vitro en el campo de la neurociencia. Los cultivos CGN pueden contener una variedad de células, incluyendo neuronas y células gliales, que pueden representar alrededor del 1% del total de células en el cultivo CGN. Sin embargo, las células gliales responden de manera diferente a las neurotoxinas en comparación con las neuronas, lo que lleva a un sesgo en la viabilidad neuronal medido por ensayos colorimétricos [ 3] .

En las células viables, el diacetato de fluoresceína (FDA) puede convertirse en fluoresceína por esterasa.El yoduro de propidio (PI) puede interactuar con el ADN después de penetrar en células muertas y puede usarse para indicar la apoptosis dentro del cultivo. Por lo tanto, la tinción doble FDA-PI puede evaluar simultáneamente células viables y células muertas, lo que sugiere que la viabilidad celular puede medirse con mayor precisión combinando ambos métodos colorimétricos. Además, añadiendo Hoechst, una mancha fluorescente azul para los núcleos, la exactitud de la viabilidad celular podría ser mejorada. El protocolo presentado aquí describe tinción doble FDA-PI y tinción triple FDA-PI-Hoechst, que puede usarse para analizar con precisión la viabilidad neuronal en CGNs cultivados primarios.

Este protocolo aprovecha la visualización y la distinción de CGNs y células gliales por sus diferentes tamaños y formas. Después de la tinción, el número de neuronas viables y neuronas muertas se cuentan a partir de imágenes representativas tomadas por microscopía fluorescente. Las células gliales de gran tamaño se excluyen mediante la comparación de CGN típicos tAken en modo fluorescente con las tomadas en modo de contraste de fase. Se puede llevar a cabo una estrategia similar para medir la viabilidad neuronal en cultivos de células mixtas que contienen neuronas y células gliales, tales como cultivos corticales primarios y cultivos de hipocampo.

Protocol

Todos los procedimientos siguieron la Guía de los Institutos Nacionales de Salud (NIH) para el Cuidado y Uso de Animales de Laboratorio (NIH Publications No. 80-23, revisada en 1996) y fueron aprobados por el Comité Institucional de Cuidado y Uso de Animales (IACUC) en la Universidad de Ningbo SYXK-2008-0110). 1. Preparación de soluciones y medios de cultivo Nota: Los reactivos y las existencias deben prepararse en condiciones estériles. Esterilizar por filtrac…

Representative Results

La inmunotinción dual de GAP43 (rojo) y GFAP (verde) se utilizó para analizar la forma de las neuronas y las células gliales, respectivamente [ 2 , 5] . Tanto las neuronas como las células gliales están presentes en el cultivo CGN. Las células gliales GFAP-positivas son grandes e irregulares en forma, como lo indican las flechas en las imágenes ( Figura 1 ). Los ensayos tradicionales para la vitalidad celu…

Discussion

Este protocolo se modificó a partir de procedimientos que se han descrito previamente [ 6 , 7] . Los investigadores han dedicado tiempo tratando de reducir el crecimiento de células no neuronales mediante la mejora de las condiciones de cultivo de neuronas primarias in vitro [ 8] . Sin embargo, incluso con mejores condiciones de cultivo, algunas células gliales permanecen. Además, las células no neuronales son necesarias en …

Divulgazioni

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Este trabajo fue apoyado por las concesiones de la fundación de la ciencia natural de la provincia de Zhejiang (LY15H310007), el proyecto de investigación aplicado en la tecnología sin fines de lucro de la provincia de Zhejiang (2016C37110), la fundación nacional de la ciencia natural de China (U1503223, 81673407) (2014D10019), el Equipo de Innovación Municipal de Ningbo de Ciencias de la Vida y la Salud (2015C110026), el Provincial de Guangdong Proyecto de Cooperación Internacional de Ciencia y Tecnología (No. 2013B051000038), Shenzhen Programa de Investigación Básica (JCYJ20160331141459373), el Guangdong Hong (GHP / 012 / 16GD), el Consejo de Becas de Investigación de Hong Kong (15101014), la Universidad Politécnica de Hong Kong (G-YBGQ) y el Fondo KC Wong Magna de la Universidad de Ningbo.

Materials

Poly-L-lysine Sigma P2636
D-glucose Sigma G8270
Cytosine β-D-Arabinofuranoside Sigma C1768
 Fetal bovine serum Gibco 10099141  high quality FBS is essential for culture
100× glutamine Gibco 25030081
100× anti-biotic Gibco 15240062
BME medium Gibco 21010046 
Fluorescein diacetate Sigma F7378
Propidium iodide Sigma P4170
Hoechst 33342 Yesen 40731ES10
rabbit Anti-GAP43 antibody Abcam ab75810
mouse Anti-GFAP antibody Cellsignaling 3670
Bovine serum albumin Sangon Biotech A602440
Trypsin  Sigma T4665
DNAse  Sigma D5025
Soybean trypsin inhibitor Sigma T9003
Pasteur pipette Volac Z310727 burn  the tip round before use
12-well cell culture plates TPP Z707783
6-well cell culture plates TPP Z707759 high quality cell culture plate  is essential for culture
Filter Millipore SLGP033RB
Pipet 5 ml Excell Bio CS017-0003
Pipet 10 ml Excell Bio CS017-0004
Dissect microscope Shanghai Caikang XTL2400
CO2 Incubator Thermo Scientific  311
Fluorescence microscope  Nikon TI-S
Fluorescence filter and emmision cubes Nikon B-2A, G-2A, UV-2A
Photo software Nikon NIS-Elements
Graphics editor softeware Adobe Photoshop CS
Image process softeware NIH ImageJ

Riferimenti

  1. Yu, J., et al. Indirubin-3-oxime prevents H2O2-induced neuronal apoptosis via concurrently inhibiting GSK3beta and the ERK pathway. Cell Mol Neurobiol. , (2016).
  2. Cui, W., et al. The anti-cancer agent SU4312 unexpectedly protects against MPP(+) -induced neurotoxicity via selective and direct inhibition of neuronal NOS. Br J Pharmacol. 168 (5), 1201-1214 (2013).
  3. Jebelli, J., Piers, T., Pocock, J. Selective Depletion of Microglia from Cerebellar Granule Cell Cultures Using L-leucine Methyl Ester. J Vis Exp. (101), e52983 (2015).
  4. Labno, C. . Two way to count cells with ImageJ. , (2008).
  5. Haag, D., et al. Nos2 Inactivation promotes the development of medulloblastoma in Ptch1(+/-) mice by deregulation of Gap43-dependent granule cell precursor migration. Plos Genet. 8 (3), e1002572 (2012).
  6. Lee, H. Y., Greene, L. A., Mason, C. A., Manzini, M. C. Isolation and culture of post-natal mouse cerebellar granule neuron progenitor cells and neurons. J Vis Exp. (23), e990 (2009).
  7. Messer, A. The maintenance and identification of mouse cerebellar granule cells in monolayer culture. Brain Res. 130 (1), 1-12 (1977).
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Citazione di questo articolo
Jiajia, L., Shinghung, M., Jiacheng, Z., Jialing, W., Dilin, X., Shengquan, H., Zaijun, Z., Qinwen, W., Yifan, H., Wei, C. Assessment of Neuronal Viability Using Fluorescein Diacetate-Propidium Iodide Double Staining in Cerebellar Granule Neuron Culture. J. Vis. Exp. (123), e55442, doi:10.3791/55442 (2017).

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