Summary

神経突起伸長アッセイのためのコラーゲンゲルのチックStatoacousticガングリオンと脊髄の外植片の解剖と文化

Published: December 20, 2011
doi:

Summary

我々はニワトリE4 statoacoustic神経節とE6脊髄の外植片を細かく分析し、文化に方法を示しています。外植片は、24時間3Dコラーゲンゲル中での無血清条件下で培養される。神経突起の応答性は、成長因子添加培地および蛋白質でコーティングされたビーズを使用してテストされています。

Abstract

鶏内耳の感覚器官はstatoacoustic神経節(SAG)ニューロンの末梢プロセスによって神経支配されています。感覚器官の神経支配は成長している軸索および/ ​​またはそれらの感覚器官のターゲット内での軌道に沿って位置する軸索ガイダンスの手がかり1と生存因子2の組み合わせによって異なります。例えば、古典的な軸索 ​​ガイダンスシグナル伝達経路、セマフォリン-ニューロピリン、との機能的な干渉が耳軸索の3の経路変更を生成。また、ニューロトロフィン-3(NT – 3)と脳由来神経栄養因子(BDNF)を含む、内耳の感覚目標で表現されるいくつかの増殖因子は、、再びSAGの軸索4の経路変更につながる、トランスジェニック動物で操作されている。これらの同じ分子 、in vitro 5,6 ひよこのSAGの神経細胞の生存と神経突起伸長の両方を促進する。

ここで、我々は現在、Uなのin vitroの方法を説明し、実証既知のようなWntsなどのモルフォゲンだけでなく、SAGの神経突起伸長と神経細胞の生存を促進するための重要な成長因子を含む可溶性タンパク質、にひよこのSAGの神経突起の応答性をテストするために歌う。このモデルシステムを使用して、我々は、分泌配位子は、SAGのニューロンの生存と神経突起伸長に及ぼすことができる効果について結論を出すと思っています。

SAGの外植片は、胎生4(E4)で解剖し、24時間無血清条件下での三次元コラーゲンゲル内で培養されています。最初に、神経突起の応答性は、タンパク質含有培地で培養外植片によってテストされます。その後、分泌される配位子の点源が神経突起伸長に対する指向性の影響を持つことができるかどうか尋ねるために、外植片は、タンパク質でコーティングされたビーズと共培養し、局所的に伸長を促進または抑制するためにビーズの能力についてアッセイされています。我々はまた、E6脊髄の外植片の解剖のデモ(プロトコル7を変更)し、文化が含まれています。我々は日常的にタンパク質とタンパク質に浸したビーズの生物活性を確認するために、脊髄の外植片を使用し、SAGの外植片と同一の培養条件下で、ニワトリ組織で種の交差反応性を確認する。 in vitroアッセイこれらは、特にin vivoでの研究を実行する前に、迅速にSAGの神経細胞に栄養(生存)または熱帯(方向性)効果を発揮する分子をスクリーニングするのに便利です。また、この方法は高いニューロンの生存8で、無血清条件下での個々の分子のテストが可能。

Protocol

レシピチックリンガー 7.2グラム NaClを 0.23グラムのCaCl 2 + 2H 2 O 0.37グラム塩化カリウム 0.115グラムのNa 2 HPO 4 900ミリリットル水(組織培養グレード) 注意:7.4にpHを調整する。水で1000mlに?…

Discussion

我々は、無血清の条件下で、ひよこから、E4のSAGとE6脊髄の外植片を細かく分析し、文化に方法を提示する。このプロシージャは、現在SAGのニューロンの生存と神経突起伸長に対する様々な分泌配位子の効果を研究する私たちのラボで使用されています。このプロトコルの小説の側面は、培養の外植片とSAGの神経突起伸長への影響を研究する成長因子を染み込ませたビーズの使用のための無血…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

この作品は、健康グラントRO1DC002756とパデュー研究財団の国民の協会によって資金を供給された。我々は、実験と数値のヘルプについてはロドニーのマクフェイルとのアドバイスをドリス呉とWieseのチャンに感謝する。

Materials

Reagent Company Catalogue number Comment
Equipment

 

   
Dissection microscope

 

  We use a Leica M80 stereomicroscope with brightfield base illumination
Slide warmer

C.S. & E.

  Collagen polymerization
Chicken egg incubator

 

   
37°C/5% CO2 humidified cell culture incubator

 

   
 

 

   
Dissection Materials

 

   
Sylgard© coated petri dish

 

   
24-well cell culture plate

Corning

3526  
#5 Dumont forceps

Fine Science Tools

11252-30  
#55 Dumont forceps

Fine Science Tools

11295-51  
Stainless steel dissecting pins

Fine Science Tools

26002-10 Embryo pinning, fine dissection
Moria perforated spoon

Fine Science Tools

10370-17 Embryo harvest/transfer
200 µl wide mouth pipet tips

Dot Scientific Inc

118-96R Explant transfer
 

 

   
E4 and E6 chicken eggs

 

   
Chick Ringer’s solution

 

  Embryo harvest
HBSS

Sigma

H8264 SAG dissection
L15 medium

Sigma

L5520 Spinal cord dissection medium
Fetal calf serum

Atlanta Biologicals

S11150 Spinal cord dissection medium
Vannas Scissors

World Precision Instruments

501778 Spinal cord dissection
 

 

   
Collagen preparation

 

   
Rat-tail collagen Type I

BD Biosciences

354249 Explant culture
10X PBS (Sterile)

 

  To neutralize collagen
1N NaOH (Sterile)

 

  To neutralize collagen
Distilled water (Sterile)

 

  To neutralize collagen
pH indicator papers (6.0-8.1)

Whatman

2629-990 To check collagen pH
15 ml conical tubes

Dot Scientific Inc

818-PG  
500 µl wide mouth pipet tips

Dot Scientific Inc

119-R100 To pipet collagen
 

 

   
Explant culture

 

   
DMEM/F12 medium

Sigma

D8437 Explant culture medium
ITS+1

Sigma

I2521 Medium supplement
Penicillin-Streptomycin

Invitrogen

15140-122 Medium supplement
CNTF (rat)

Sigma

C3835 Medium supplement
NT-3 (human)

Sigma

N1905 Medium supplement
Purified mouse Wnt5a

R&D Systems

645-WN-010  
Affi-gel Blue gel beads

Bio-Rad

153-7302  
 

 

   
Immunohistochemistry

 

   
Paraformaldehyde

Sigma

P6148 Fixation
PBS

 

  Rinses
Triton X-100

Sigma

T9284 Blocking solution
Sodium azide

Sigma

S8032 Blocking solution
Calf serum

Invitrogen

16170-078 Blocking solution
Mouse monoclonal IgG2b anti-β Tubulin 1+II antibody

Sigma

T8535 Labels cell bodies and neurites
Alexa fluor 488 goat anti –mouse IgG2b antibody

Invitrogen

A21141 Detects β Tubulin antibody
Teflon micro spatula

VWR

57949-033 Release collagen gels from well

References

  1. Fekete, D. M., Campero, A. M. Axon guidance in the inner ear. Int. J. Dev. Biol. 51 (6-7), 549-549 (2007).
  2. Fritzsch, B. Development of inner ear afferent connections: forming primary neurons and connecting them to the developing sensory epithelia. Brain Res. Bull. 60 (5-6), 423-423 (2003).
  3. Gu, C. Neuropilin-1 conveys semaphorin and VEGF signaling during neural and cardiovascular development. Dev. Cell. 5 (1), 45-45 (2003).
  4. Tessarollo, L., Coppola, V., Fritzsch, B. NT-3 replacement with brain-derived neurotrophic factor redirects vestibular nerve fibers to the cochlea. J. Neurosci. 24 (10), 2575-2575 (2004).
  5. Avila, M. A. Brain-derived neurotrophic factor and neurotrophin-3 support the survival and neuritogenesis response of developing cochleovestibular ganglion neurons. Dev. Biol. 159 (1), 266-266 (1993).
  6. Bianchi, L. M., Cohan, C. S. Effects of the neurotrophins and CNTF on developing statoacoustic neurons: comparison with an otocyst-derived factor. Dev. Biol. 159 (1), 353-353 (1993).
  7. Juurlink, B. e. r. n. h. a. r. d. H. J. Chick Spinal Somatic Motoneurons in Culture. Protocols for Neural Cell Culture.. 59, (2001).
  8. Fantetti, K. N., Zou, Y., Fekete, D. M. Wnts and Wnt inhibitors do not influence axon outgrowth from chicken statoacoustic ganglion neurons. Hear. Res. , (2011).
  9. Hamburger, V., Hamilton, H. L. A series of normal stages in the development of the chick embryo. Journal of Morphology. 88, 49-49 (1951).
  10. Bourikas, D. Sonic hedgehog guides commissural axons along the longitudinal axis of the spinal cord. Nat. Neurosci. 8 (3), 297-297 (2005).
  11. Charron, F., Tessier-Lavigne, M. Novel brain wiring functions for classical morphogens: a role as graded positional cues in axon guidance. Development. 132 (10), 2251-2251 (2005).
  12. Augsburger, A. BMPs as mediators of roof plate repulsion of commissural neurons. Neuron. 24 (1), 127-127 (1999).
  13. Lyuksyutova, A. I. Anterior-posterior guidance of commissural axons by Wnt-frizzled signaling. Science. 302 (5652), 1984-1984 (2003).
check_url/kr/3600?article_type=t

Play Video

Cite This Article
Fantetti, K. N., Fekete, D. M. Dissection and Culture of Chick Statoacoustic Ganglion and Spinal Cord Explants in Collagen Gels for Neurite Outgrowth Assays. J. Vis. Exp. (58), e3600, doi:10.3791/3600 (2011).

View Video