Summary

Enriquecimiento de cultivos de neuronas de ganglios de la raíz dorsal de ratones adultos mediante inmunopanización

Published: February 24, 2023
doi:

Summary

Este artículo describe un protocolo de inmunopanopanización para los ganglios de la raíz dorsal del ratón adulto. Al adherir anticuerpos a las placas de cultivo, podemos seleccionar y eliminar negativamente las células no neuronales. Mostramos que los cultivos se enriquecen para las neuronas utilizando este protocolo, lo que permite un estudio en profundidad de las respuestas neuronales a la manipulación.

Abstract

Los ganglios de la raíz dorsal (GRD) son estructuras periféricas adyacentes al asta dorsal de la médula espinal, que albergan los cuerpos celulares de las neuronas sensoriales, así como varios otros tipos de células. Los protocolos de cultivo publicados a menudo se refieren a cultivos DRG disociados completos como neuronales, a pesar de la presencia de fibroblastos, células de Schwann, macrófagos y linfocitos. Si bien estos cultivos DRG completos son suficientes para aplicaciones de imágenes donde las neuronas se pueden discernir en función de la morfología o la tinción, los homogeneizados de proteínas o ARN recolectados de estos cultivos no son principalmente de origen neuronal. Aquí, describimos una secuencia de inmunopanopanización para DRG de ratón cultivados. El objetivo de este método es enriquecer los cultivos de DRG para las neuronas mediante la eliminación de otros tipos de células. El inmunopanning se refiere a un método para eliminar tipos de células mediante la adhesión de anticuerpos a placas de cultivo celular. Usando estos platos, podemos seleccionar negativamente y reducir el número de fibroblastos, células inmunes y células de Schwann en cultivo. Este método nos permite aumentar el porcentaje de neuronas en cultivos.

Introduction

Los ganglios de la raíz dorsal (GRD) albergan los cuerpos celulares de las neuronas sensoriales que inervan los tejidos periféricos. El estudio de estas neuronas nos permite comprender los fundamentos mecanicistas del dolor y las condiciones sensoriales. Sin embargo, los DRG no están compuestos solo por neuronas, sino que también contienen fibroblastos, células de Schwann, macrófagos y otras células inmunes1. A pesar de la presencia de estos diversos tipos de células, los cultivos DRG completos a menudo se denominan neuronales 2,3. Estos cultivos siguen siendo útiles para la investigación neuronal mediante imágenes o citometría de flujo, lo que permitiría la identificación neuronal por tinción, tamaño celular y/o morfología. Sin embargo, para ensayos como la reacción en cadena de la polimerasa (PCR) o el western blotting, donde los cultivos se homogeneizan para la recolección de ARN o proteínas, la presencia de tipos de células no neuronales puede interferir con los resultados. Por lo tanto, existe la necesidad de aumentar la proporción de células neuronales en los cultivos DRG.

El inmunopanning es una técnica utilizada para purificar una variedad de tipos de células, incluidas las neuronas corticales, los astrocitos, las células precursoras de oligodendrocitos y la microglía. En palabras simples, implica adherir un anticuerpo contra un marcador de superficie celular a una placa de Petri, destinado a unir ciertas células (Figura 1), y puede usarse para seleccionar a favor o en contra de los tipos celulares de interés 4,5,6. Zuchero7 ha descrito previamente DRG embrionarios de rata inmunopandeando para seleccionar contra células no neuronales. Sin embargo, no hemos podido encontrar un protocolo de inmunopanopanización específico para los DRG de ratón. En este protocolo, nos basamos en los inquilinos básicos del protocolo Zuchero, pero en su lugar adaptamos la secuencia de inmunopanopanización para enriquecer los cultivos DRG de ratones adultos (Figura 2). Esta es una herramienta poderosa para estudiar neuronas sensoriales establecidas en cultivo. Es ventajoso ya que permite el uso de ratones adultos a partir de modelos genéticos, de enfermedad y lesiones, de modo que sus neuronas sensoriales pueden estudiarse con mayor especificidad.

Este protocolo es ventajoso para los lectores que buscan aumentar la proporción de neuronas en cultivos DRG de ratones adultos. Sin embargo, los pasos de inmunopanización también se pueden omitir, y este protocolo también se puede usar para cultivos DRG completos.

Protocol

Todos los experimentos con animales se realizaron con la aprobación del Comité de Cuidado y Uso de Animales de Ciencias de la Salud de la Universidad de Alberta (protocolo 0000274). 1. Preparación del reactivo Para el día 1, prepare los siguientes reactivos: agua de grado de cultivo celular; poli-D-lisina: preparar una cepa reconstituyendo toda la botella en 50 ml de agua de cultivo hasta una concentración madre de 100 μg/ml, almacenar a 4 °C y diluir la cepa …

Representative Results

Las células fijas teñidas con DAPI y β3-tubulina se visualizaron con un sistema de detección confocal de alto contenido. Las imágenes se analizaron utilizando un software comercial adecuado para determinar el porcentaje de células DAPI positivas que comarcaron con β3-tubulina (Figura 3). Se determinó que los cultivos DRG completos tenían tinción de 42,36% ± 6,4% de β3-tubulina, y se determinó que los cultivos de DRG inmunopanizados tenían tinción de β3-tubulina al 71,44% ±7,…

Discussion

Este protocolo de inmunopanización aumenta la proporción de células neuronales en cultivos primarios de DRG. Para obtener los mejores resultados, las disecciones deben hacerse de manera oportuna, y los DRG deben recortarse del exceso de nervios. El paso de disociación debe ser monitoreado cuidadosamente, y no debe exceder 1 h, para evitar que las células sufran un estrés innecesario. Con respecto a la inmunopanorámica específicamente, cada placa debe girarse suavemente en el punto medio para permitir que las cél…

Divulgazioni

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Este trabajo fue apoyado por una subvención de proyecto de los Institutos Canadienses de Investigación en Salud (FRN-162434) y una subvención de descubrimiento de la Sociedad de EM de Canadá (EGID-3761). Los autores desean agradecer al Dr. Sun y al Cross Cancer Institute por la capacitación y el uso del sistema ImageXpress.

Materials

0.2 um Syringe filters Fisher 723-2520
100 mm petri dishes ThermoFisher FB0875712
24 well black glass-bottom plates Cellvis P24-1.5H-N
70 um cell strainer Cedarlane 15-1070-1(BI)
B27+ supplement Gibco A3582801
Bovine Serum Albumin Sigma Aldrich A7906 for 15% BSA cushion, and ICC (heat shock fraction ≥98%)
Bovine Serum Albumin Sigma Aldrich A4161 for 4% BSA for immunopanning, and SATO for media (essentially globulin free, suitable for cell culture, ≥99%)
CD45 antibody BD Pharmigen 550539
DAPI Invitrogen D1306
DMEM Gibco 11960069
DNAse Worthington LS002007 for stemxyme solution and panning buffer
D-PBS Sigma Aldrich D8662
EBSS Sigma Aldrich E6267 for DNAse solution
Filter paper P8 grade ThermoFisher 09-795K for 8% PFA
Glutamax ThermoFisher 35050061
goat-anti-mouse IgG Jackson Immunoresearch 115-005-020 for O4 dish 
goat-anti-rabbit 488 Invitrogen A11008
goat-anti-rabbit IgG Jackson Immunoresearch 115-005-003 for PDGFRB dish
goat-anti-rat IgG Jackson Immunoresearch 115-005-044 for CD45 dish
HBSS -/- Sigma Aldrich 14175145
Insulin Sigma Aldrich I2643
laminin Invitrogen 23017-015
N-acetyl cysteine Sigma Aldrich A8199
Neurobasal Gibco 21103049
Normal Donkey Serum Sigma-Aldrich D9663
O4 antibody n/a n/a Hybridoma
Ovomucoid trypsin inhibitor Cedarlane LS003086 for low ovo
paraformaldehyde prills Sigma Aldrich 441244 for 8% PFA
PDGFRB antibody Abcam AB32570
penicillin/ streptomycin Gibco 15140-122
Poly-D-Lysine Sigma Aldrich P6407
Progesterone Sigma Aldrich P8783 for SATO
Putrescine dihydrochrloride  Sigma Aldrich P5780 for SATO
Sodium phosphate dibasic Fisher S374-1 for 0.2 M PB
Sodium Phosphate monobasic dihydrate Sigma Aldrich 04269 for 0.2 M PB
Sodium Pyruvate ThermoFisher 11360070
Sodium Selenite Sigma Aldrich S5261 for SATO
Stemxyme I Cedarlane LS004107 for tissue dissociation; combination collagenase
Transferrin Sigma Aldrich T1147 for SATO
Tris-HCl Millipore Sigma T5941
trypan blue Gibco 15250-061
β3-Tubulin Sigma-Aldrich T2200

Riferimenti

  1. Haberberger, R. V., Barry, C., Dominguez, N., Matusica, D. Human dorsal root ganglia. Frontiers in Cellular Neuroscience. 13, 271 (2019).
  2. Perner, C., Sokol, C. L. Protocol for dissection and culture of murine dorsal root ganglia neurons to study neuropeptide release. STAR Protocols. 2 (1), 100333 (2021).
  3. Lin, Y. T., Chen, J. C. Dorsal root ganglia isolation and primary culture to study neurotransmitter release. Journal of Visualized Experiments:JoVE. (140), e57569 (2018).
  4. Foo, L. C., et al. Development of a method for the purification and culture of rodent astrocytes. Neuron. 71 (5), 799-811 (2011).
  5. Nolle, A., et al. Enrichment of Glial Cells From Human Post-mortem Tissue for Transcriptome and Proteome Analysis Using Immunopanning. Frontiers in Cellular Neuroscience. 15, 772011 (2021).
  6. Barres, B. A. Designing and troubleshooting immunopanning protocols for purifying neural cells. Cold Spring Harbor Protocols. 2014 (12), 1342-1347 (2014).
  7. Zuchero, J. B. Purification of dorsal root ganglion neurons from rat by immunopanning. Cold Spring Harbor Protocols. 2014 (8), 826-838 (2014).
  8. Sommer, I., Schachner, M. Monoclonal antibodies (O1 to O4) to oligodendrocyte cell surfaces: an immunocytological study in the central nervous system. Biologia dello sviluppo. 83 (2), 311-327 (1981).
  9. Sommer, I., Schachner, M. Cell that are O4 antigen-positive and O1 antigen-negative differentiate into O1 antigen-positive oligodendrocytes. Neuroscience Letters. 29 (2), 183-188 (1982).
  10. Hanani, M. Satellite glial cells in sensory ganglia: from form to function. Brain Research. Brain Research Reviews. 48 (3), 457-476 (2005).
  11. Viveiros, A., et al. In-cell labeling coupled to direct analysis of extracellular vesicles in the conditioned medium to study extracellular vesicles secretion with minimum sample processing and particle loss. Cells. 11 (3), 351 (2022).

Play Video

Citazione di questo articolo
Maguire, A. D., Plemel, J. R., Kerr, B. J. Enrichment of Adult Mouse Dorsal Root Ganglia Neuron Cultures by Immunopanning. J. Vis. Exp. (192), e64603, doi:10.3791/64603 (2023).

View Video