Ein organotypischen Assay für High-Resolution Time-Lapse Imaging neuronaler Migration in der postnatalen Gehirn
Summary
Dieses Protokoll beschreibt eine organotypischen Slice-Assay für die postnatale Gehirn und hochauflösenden Zeitraffer-Bildgebung von Neuroblasten Migration in der rostralen wandernde Stream optimiert.
Abstract
Neurogenese im postnatalen Gehirn hängt Wartung von drei biologischen Ereignisse: die Proliferation von Vorläuferzellen, die Migration von Neuroblasten, sowie die Differenzierung und Integration neuer Neuronen in bestehende neuronale Schaltkreise. Für die postnatale Neurogenese im Riechkolben, werden diese Ereignisse innerhalb von drei anatomisch verschiedene Domains getrennt: Verbreitung weitgehend erfolgt in der subependymale Zone (SEZ) der Seitenventrikel, Migration Neuroblasten durch den rostralen wandernden Strom (RMS) durchlaufen, und neue Neuronen zu differenzieren und Integration innerhalb der Riechkolben (OB). Die drei Domänen dienen als ideale Plattformen, um die zellulären, molekularen und physiologischen Mechanismen, die jedem der biologischen Ereignisse deutlich regulieren zu studieren. Dieses Papier beschreibt eine organotypischen Slice-Assay für die postnatale Hirngewebe optimiert, in denen die extrazelluläre Bedingungen genau imitieren die in vivo-Umgebung für die Migration von Neuroblasten. Wir zeigen, dass unser Assay für eine einheitliche, orientiert und schnelle Bewegung der Neuroblasten innerhalb der RMS bietet. Dieser Assay wird als sehr geeignet für die Untersuchung von Zell-autonome und nicht autonome Regulation neuronaler Migration durch die Nutzung Cross-Transplantation Ansätze von Mäusen auf unterschiedlichen genetischen Hintergründen.
Protocol
Discussion
Neuronale Migration in der RMS ist ein wesentlicher Bestandteil der postnatalen Neurogenese im Riechkolben 1. Migration durch die RMS erfolgt in einer Ebene tangential zur Oberfläche des Gehirns. Tangential wandernden Neuroblasten unterscheiden sich von radial wandernden Zellen auf die Lage ihrer Vorläuferzellen Quelle sowie die divergente Schicksal ihrer endgültigen neuronalen Produkte 1, 2, 3. Die relativ reine Population von tangential wandernden Zellen in der postnatalen RMS macht diese anat…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Wir danken Dan für McWhorter erzählen das Protokoll in dem Video. Diese Arbeit wird durch NIH Grant 5R01NS062182, einen Zuschuss von der American Federation for Aging Research, und institutionelle Fonds verliehen HTG unterstützt.
References
- Ghashghaei, H. T., Lai, C., Anton, E. S. Neuronal migration in the adult brain: are we there yet. Nat. Rev. Neurosci. 8, 141-151 (2007).
- Valiente, M., Marin, O. Neuronal migration mechanisms in development and disease. Curr. Opin. Neurobiol. 20, 68-78 (2010).
- Rakic, P. Evolution of the neocortex: a perspective from developmental biology. Nat. Rev. Neurosci. 10, 724-735 (2009).
- Jaglin, X. H., Chelly, J. Tubulin-related cortical dysgeneses: microtubule dysfunction underlying neuronal migration defects. Trends Genet. 25, 555-566 (2009).
- Carro, M. S. The transcriptional network for mesenchymal transformation of brain tumours. Nature. 463, 318-325 (2010).
- Wu, W. Directional guidance of neuronal migration in the olfactory system by the protein Slit. Nature. 400, 331-336 (1999).
- Hu, H., Tomasiewicz, H., Magnuson, T., Rutishauser, U., U, . The role of polysialic acid in migration of olfactory bulb interneuron precursors in the subventricular zone. Neuron. 16, 735-743 (1996).
- Shapiro, E. M., Gonzalez-Perez, O., Garcia-Verdugo, M. a. n. u. e. l., Alvarez-Buylla, J., &, A., Koretsky, A. P. Magnetic resonance imaging of the migration of neuronal precursors generated in the adult rodent brain. Neuroimage. , (2006).
- Vreys, R. MRI visualization of endogenous neural progenitor cell migration along the RMS in the adult mouse brain: validation of various MPIO labeling strategies. Neuroimage. 49, 2094-2103 (2010).
- Davenne, M., Custody, C., Charneau, P., Lledo, P. M. In vivo imaging of migrating neurons in the mammalian forebrain. Chem. Senses. 30, 115-116 (2005).
- Mirzadeh, Z., Doetsch, F., Sawamoto, K., Wichterle, H., Alvarez-Buylla, A. The subventricular zone en-face: wholemount staining and ependymal. J. Vis. Exp. , (2010).
- Shen, Q. Adult SVZ stem cells lie in a vascular niche: a quantitative analysis of niche cell-cell interactions. Cell Stem Cell. 3, 289-300 (2008).
- Tavazoie, M. A specialized vascular niche for adult neural stem cells. Cell Stem Cell. 3, 279-288 (2008).
- Mirzadeh, Z., Merkle, F. T., Soriano-Navarro, M., Garcia-Verdugo, J. M., Alvarez-Buylla, A. Neural Stem Cells Confer Unique Pinwheel Architecture to the Ventricular Surface in Neurogenic Regions of the Adult Brain. Cell Stem Cell. 3, 265-278 (2008).
- Polleux, F. &. a. m. p. ;. a. m. p., Ghosh, A. The slice overlay assay: a versatile tool to study the influence of extracellular signals on neuronal. Sci. STKE. , L9-L9 (2002).
- Murase, S. &. a. m. p. ;. a. m. p., Horwitz, A. F. Deleted in colorectal carcinoma and differentially expressed integrins mediate the directional migration of neural precursors in the rostral migratory stream. J. Neurosci. 22, 3568-3579 (2002).
- Suzuki, S. O. &. a. m. p. ;. a. m. p., Goldman, J. E. Multiple cell populations in the early postnatal subventricular zone take distinct migratory pathways: a dynamic study of glial and neuronal progenitor migration. J. Neurosci. 23, 4240-4250 (2003).
- Ghashghaei, H. T. The role of neuregulin-ErbB4 interactions on the proliferation and organization of cells in the subventricular zone. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 103, 1930-1935 (2006).
- Khodosevich, K., Seeburg, P. H., Monyer, H. Major signaling pathways in migrating neuroblasts. Front Mol. Neurosci. 2, 7-7 (2009).
- Jacquet, B. V. Analysis of neuronal proliferation, migration and differentiation in the postnatal brain using equine infectious anemia virus-based lentiviral vectors. Gene Ther. 16, 1021-1033 (2009).
