En Organotypic Slice-analys för högupplöst Time-lapse avbildning av neuronala migration i Postnatal Brain
Summary
Detta protokoll beskriver en organotypic slice analys optimerad för den postnatala hjärnan och högupplösta tidsförlopp avbildning av neuroblast migrationen i rostralt flyttande strömmen.
Abstract
Neurogenes i den postnatala hjärnan beror på underhåll av tre biologiska händelser: spridning av progenitorceller, migration av neuroblaster samt differentiering och integration av nya nervceller i existerande neurala kretsar. För postnatal neurogenes i lukt lökar, är dessa händelser segregerade inom tre anatomiskt skilda områden: spridning till stor del sker i subependymala zon (SEZ) i den laterala ventriklarna, vandrar neuroblaster passera genom rostralt vandrande ström (RMS), och nya nervceller differentiera och integreras inom luktsinnet lökar (OB). De tre områden utgör idealiska plattformar för att studera de cellulära, molekylära och fysiologiska mekanismer som reglerar vart och ett av biologiska händelser tydligt. Detta dokument beskriver en organotypic slice analys optimerad för postnatal hjärnvävnad, där den extracellulära villkoren noga efterlikna in vivo-miljö för flyttande neuroblaster. Vi visar att vår analys ger enhetlig, orienterad, och snabb förflyttning av neuroblaster inom RMS. Denna analys kommer att vara mycket lämplig för studier av cellens autonoma och icke-självständiga reglering av neuronala migreringen genom att använda cross-transplantation metoder från möss på olika genetiska bakgrunder.
Protocol
Discussion
Neuronala migration i RMS är en viktig del av postnatal neurogenes i luktsinnet lökar 1. Migration genom RMS sker i ett plan som tangerar ytan av hjärnan. Tangentiellt migrera neuroblaster skiljer sig från radiellt migrera celler baserat på lokaliseringen av deras stamceller källa, liksom de skiljaktiga öde deras slutliga neuronala produkterna 1, 2, 3. Den relativt rena befolkning tangentiellt vandrar celler under den postnatala RMS gör detta anatomiskt definierbara regionen en optimal plat…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Vi tackar Dan McWhorter för berätta protokollet i videon. Detta arbete stöds av NIH Grant 5R01NS062182, ett bidrag från American Federation för Aging Research, och institutionella medel som beviljats HTG.
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).
