Summary

Time-lapse de imágenes de Migración neuroblasto en rodajas agudas del cerebro anterior ratón adulto

Published: September 12, 2012
doi:

Summary

Se describe un protocolo en tiempo real videoimaging de la migración neuronal en el cerebro anterior del ratón. La migración de viralmente marcados o injertado precursores neuronales se registró en rebanadas agudas en vivo utilizando de gran campo de imagen fluorescente con un intervalo de adquisición relativamente rápido para estudiar las diferentes fases de la migración de células, incluyendo las duraciones de las fases estacionaria y la migración y la velocidad de migración.

Abstract

Existe un importante cuerpo de evidencia que indica que las nuevas neuronas funcionales están constitutivamente generado a partir de un pool endógeno de las células madre neuronales en áreas restringidas del cerebro de los mamíferos adultos. Neuroblastos recién nacidos de la zona subventricular (SVZ) migran a lo largo de la corriente migratoria rostral (RMS) hasta su destino final en el bulbo olfatorio (OB) 1. En el RMS, los neuroblastos migran tangencialmente en las cadenas de envainado por procesos astrocíticos 2,3 utilizando los vasos sanguíneos como soporte estructural y una fuente de factores moleculares necesarios para la migración 4,5. En el OB, los neuroblastos desprenderse de las cadenas y migran radialmente en las diferentes capas bulbares donde se diferencian en interneuronas e integrar en la red existente 1, 6.

En este manuscrito se describe el procedimiento para la migración de células de vigilancia en rodajas agudas del cerebro de roedores. El uso de las rebanadas de agudos permite que la assessment de la migración de células en el microambiente que se parece mucho a las condiciones in vivo y en regiones del cerebro que son difíciles de acceder para imágenes in vivo. Además, se evita la condición de cultivo de largo como en el caso de cultivos de células organotípicos y que eventualmente pueden alterar las propiedades de migración de las células. Precursores neuronales en rodajas agudas se pueden visualizar utilizando la óptica DIC o proteínas fluorescentes. Etiquetado viral de precursores neuronales en la SVZ, injerto de neuroblastos reportero ratones en la SVZ de ratones de tipo salvaje, y el uso de ratones transgénicos que expresan la proteína fluorescente en neuroblastos son todos los métodos adecuados para la visualización de los neuroblastos y después de su migración. El método más tarde, sin embargo, no permite que las células individuales para ser rastreados por largos períodos de tiempo debido a la alta densidad de células marcadas. Se utilizó un microscopio de campo amplio fluorescente vertical equipado con una cámara CCD para conseguir un intervalo de adquisición relativamente rápida (una image cada 15 segundos o 30) para identificar de forma fiable el estacionaria y fases migratorias. Una identificación precisa de la duración de las fases estacionarias y migratorias es crucial para la interpretación inequívoca de los resultados. También se realizó varias adquisiciones z a paso para controlar la migración de los neuroblastos en 3D. De gran campo de imagen fluorescente se ha utilizado ampliamente para visualizar la migración neuronal 7-10. A continuación, se describe el protocolo detallado para el etiquetado de los neuroblastos, la realización de vídeo en tiempo real de imágenes de la migración neuroblast en rodajas agudas del cerebro anterior ratón adulto, y el análisis de la migración celular. Si bien el protocolo descrito ejemplifica la migración de neuroblastos en el RMS de adultos, que también se puede utilizar para seguir la migración de células en los cerebros embrionarios y posnatales temprana.

Protocol

1. Etiquetado de precursores neuronales Los neuroblastos pueden ser visualizados utilizando ratones transgénicos que expresan selectivamente proteínas fluorescentes en neuroblastos (es decir, DCX-GFP, GFP-GAD67), por estereotácticamente la inyección de partículas virales que codifican las proteínas fluorescentes en la SVZ o RMS, o por injerto a partir de precursores neuronales reportero ratones (es decir , DCX-GFP, GFP-GAD67) en la SVZ de ratones de tipo salvaje. …

Discussion

La orientación correcta de los precursores neuronales a las regiones cerebrales apropiadas es un proceso fundamental que subyace en el correcto montaje y funcionamiento de los circuitos neuronales. La gran mayoría de las células migran durante el desarrollo embrionario y en el cerebro postnatal sólo en unas pocas regiones, tales como la circunvolución OB, dentado y el cerebelo, el desplazamiento neuronal todavía tiene lugar. Los mecanismos de orquestar la migración de células en el cerebro postnatal siguen siend…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Este trabajo fue financiado por los Institutos Canadienses de Investigación en Salud (CIHR) subvención a ASJK fue parcialmente apoyado por una beca de la Universidad Laval. AS es el receptor de una Cátedra de investigación de Canadá en la neurogénesis postnatal.

Materials

Name of the reagent Company Catalogue number
Sucrose Sigma S9378
Glucose (ACSF) EMD DX0145-3
NaCI Sigma S9625
KCI Sigma P9541
MgCI2x6H2O Sigma-Aldrich M2670
NaHCO3 Sigma S5761
NaH2PO4xH2O EMD SX0710-1
CaCI2x2H2O Sigma-Aldrich C3881
Dextran TexasRed Invitrogen D1864
Dextran CascadeBlue Invitrogen D1976
Glucose (40X solution) Sigma G8769
Sodium pyruvat Gibco 11360-070
HEPES Sigma H3375
HBSS Gibco 14170-112
DNase I Sigma D-5025
Trypsin-EDTA Gibco 25300-054
Neurobasal medium Gibco 21103-049
BSA EMD 2930
Pen/Strep Life Technologies 15140-122
Ketamine/Xylazine CDMV 5230
Pasteur pipette VWR 14672-380
15 ml conical tube Sarstedt 62.553.205
50 ml conical tube Sarstedt 62.547.205
Glass capillaries (stereotaxic injection) WPI 4878
Paraffin oil EMD PX0045-3
Proviodine Rougier 65655-1370
Suture Stoelting 50487
Anafen CDMV 11508
20 cc Syringe VWR SS-20L2
Petri dish VWR 25384-094
Agar Laboratoire Mat AP-0108
Glue Permabond 910
95% O2/5% CO2 Linde 24068835
Blade WPI 501901
Nylon mesh Warner Instruments 64-0198
Centrifuge Eppendorf 5702 000.019
Pipette puller Sutter Instrument P-97
Nanoliter injector WPI B203MC4
Stereotaxic injection apparatus WPI 502900
Micro drill system WPI 501819
Vibratome Thermo Scientific 920110
Wide-field fluorescent microscope Olympus BX61WIF
CCD camera Photometrics CS-HQ2-D
Ultra-quiet imaging chamber Harvard Apparatus 64-1487
PH-1 Series 20 heater platform Harvard Apparatus 64-0284
Heating system Warner Instruments TC-344B
40X water immersion objective Olympus 1-UM587
10X water immersion objective Olympus 1-UM583
Lambda DG-4 Sutter Instruments DG-4/OF
MetaMorph software Molecular Devices 40000
Imaris software Bitplane BPI-IM70-F1

References

  1. Kriegstein, A., Alvarez-Buylla, A. The glial nature of embryonic and adult neural stem cells. Annu. Rev. Neurosci. 32, 149-184 (2009).
  2. Kaneko, N. New neurons clear the path of astrocytic processes for their rapid migration in the adult brain. Neuron. 67, 213-223 (2010).
  3. Lois, C., Alvarez-Buylla, A. Long-distance neuronal migration in the adult mammalian brain. Science. 264, 1145-1148 (1994).
  4. Snapyan, M. Vasculature guides migrating neuronal precursors in the adult mammalian forebrain via brain-derived neurotrophic factor signaling. J. Neurosci. 29, 4172-4188 (2009).
  5. Whitman, M. C., Fan, W., Rela, L., Rodriguez-Gil, D. J., Greer, C. A. Blood vessels form a migratory scaffold in the rostral migratory stream. J. Comp. Neurol. 516, 94-104 (2009).
  6. Lledo, P. M., Saghatelyan, A. Integrating new neurons into the adult olfactory bulb: joining the network, life-death decisions, and the effects of sensory experience. Trends Neurosci. 28, 248-254 (2005).
  7. Bolteus, A. J., Bordey, A. GABA release and uptake regulate neuronal precursor migration in the postnatal subventricular zone. J. Neurosci. 24, 7623-7631 (2004).
  8. Martini, F. J., Valdeolmillos, M. Actomyosin contraction at the cell rear drives nuclear translocation in migrating cortical interneurons. J. Neurosci. 30, 8660-8670 (2010).
  9. Murase, S., 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).
  10. Wilcock, A. C., Swedlow, J. R., Storey, K. G. Mitotic spindle orientation distinguishes stem cell and terminal modes of neuron production in the early spinal cord. Development. 134, 1943-1954 (2007).
  11. Ono, M., Yanagawa, Y., Koyano, K. GABAergic neurons in inferior colliculus of the GAD67-GFP knock-in mouse: electrophysiological and morphological properties. Neurosci. Res. 51, 475-492 (2005).
  12. Bozoyan, L., Khlghatyan, J., Saghatelyan, A. Astrocytes Control the Development of the Migration-Promoting Vasculature Scaffold in the Postnatal Brain via VEGF Signaling. J. Neurosci. 32, 1687-1704 (2012).
  13. Bovetti, S. Blood vessels form a scaffold for neuroblast migration in the adult olfactory bulb. J. Neurosci. 27, 5976-5980 (2007).
  14. Platel, J. C., Heintz, T., Young, S., Gordon, V., Bordey, A. Tonic activation of GLUK5 kainate receptors decreases neuroblast migration in whole-mounts of the subventricular zone. J. Physiol. 586, 3783-3793 (2008).
  15. Nam, S. C. Dynamic features of postnatal subventricular zone cell motility: a two-photon time-lapse study. J. Comp. Neurol. 505, 190-208 (2007).
  16. Kim, Y., Comte, I., Szabo, G., Hockberger, P., Szele, F. G. Adult mouse subventricular zone stem and progenitor cells are sessile and epidermal growth factor receptor negatively regulates neuroblast migration. PLoS One. 4, e8122 (2009).
  17. Bortone, D., Polleux, F. KCC2 expression promotes the termination of cortical interneuron migration in a voltage-sensitive calcium-dependent manner. Neuron. 62, 53-71 (2009).
  18. Comte, I. Galectin-3 maintains cell motility from the subventricular zone to the olfactory bulb. J. Cell Sci. 124, 2438-2447 (2011).
check_url/kr/4061?article_type=t

Play Video

Cite This Article
Khlghatyan, J., Saghatelyan, A. Time-lapse Imaging of Neuroblast Migration in Acute Slices of the Adult Mouse Forebrain. J. Vis. Exp. (67), e4061, doi:10.3791/4061 (2012).

View Video