Summary

Ett optimerat förfarande för fluorescens-aktiverad cellsortering (FACS) Isolering av autonom neural progenitorer från viscerala organ för Fetala Möss

Published: August 17, 2012
doi:

Summary

En optimerad förfarande för att rena neurallist-härledda neuronala stamceller från foster musvävnader beskrivs. Detta förfarande drar fördel av expression från fluorescerande reportergrupper alleler för att isolera diskreta populationer av fluorescens-aktiverad cellsortering (FACS). Tekniken kan tillämpas för att isolera neuronala subpopulationer genom hela utvecklingen, eller från vävnader från vuxna.

Abstract

Under utveckling neurallisten (NC)-härledda neuronala progenitorceller migrera bort från det neurala röret för att bilda autonom ganglier i inre organ såsom tarmen och nedre urinvägarna. Både under utveckling och mogna vävnader dessa celler är ofta spridda över hela vävnader så att isolering av diskreta populationer med hjälp av metoder som laser capture mikro-dissektion är svårt. De kan emellertid direkt visualiseras genom uttryck av fluorescerande reportrar drivna från regulatoriska regioner av neuron-specifika gener såsom tyrosinhydroxylas (TH). Vi beskriver ett förfarande optimeras för höga utbyten av livskraftiga TH + neuronala progenitorceller från fetala mus viscerala vävnaderna, inklusive tarmen och nedre urogenitalområdet (LUT), baserat på dissociation och fluorescens-aktiverad cellsortering (FACS).

TH-genen kodar det hastighetsbegränsande enzymet för produktion av katekolaminer. Enteriska neuronala stamceller att börja uttrycka TH durning sin vandring i fosterställning tarmen 1 och TH är också närvarande i en delmängd av vuxna bäcken ganglier neuroner 2-4. Det första uppträdandet av denna härstamning och fördelningen av dessa neuroner i andra aspekter av LUT och deras isolering har inte beskrivits. Neuronala stamceller uttrycker TH kan lätt visualiseras genom uttryck av EGFP i möss som bär på transgenen konstruktionen Tg (Th-EGFP) DJ76Gsat/Mmnc 1. Vi avbildas uttryck för denna transgen i foster möss för att dokumentera fördelningen av TH + celler i utvecklingsländerna LUT vid 15,5 dagar efter coitus (DPC), betecknar morgonen plug-avkänning som 0,5 DPC, och konstaterade att en delmängd av neuronala stamceller i koalescerande bäcken ganglierna express EGFP.

För att isolera LUT TH + neuronala stamceller, optimerad vi metoder som ursprungligen användes för att rena neurala celler crest stamceller från foster musen tarmen 2-6. Tidigare försök att isolera NC-härledda populationer som åberopasdigerering med en cocktail av kollagenas och trypsin för att erhålla cellsuspensioner för flödescytometri. I våra händer dessa metoder som produceras cellsuspensioner från LUT med relativt låg lönsamhet. Med tanke på den redan låga förekomsten av neuronala stamceller i fostrets LUT vävnader, satte vi ut för att optimera dissociation metoder så att cellöverlevnad i finalen dissocierar skulle ökas. Vi bestämde att milda dissociation i Accumax (Innovativa Cell Technologies, Inc), manuell filtrering, och flödet sortering vid låga tryck får oss att uppnå genomgående större överlevnad (> 70% av totala celler) med efterföljande avkastningen för neuronala stamceller tillräckliga för nedströms analys. Metoden beskriver vi kan i stort sett användas för att isolera en mängd olika neuronala populationer från antingen foster eller en vuxen murina vävnader.

Protocol

1. Beredning av Media (Alla steg sker i vävnadskultur huv) Kombinera följande: 44 ml L-15 medium, 0,5 ml 100 X penicillin / streptomycin (P / S), 0,5 ml 100 mg / ml bovint serumalbumin (BSA), 0,5 ml 1 M HEPES, 5 ml vävnadsodlingskvalitet Vatten. Var noga med att blanda BSA och P / S ordentligt innan du lägger. Denna volym bör vara tillräckligt för dissociation av upp till fem olika vävnader typer. Detta medium kommer att användas i steg 3,4 för att framställa Kyla lösningar för användning efter …

Discussion

Mus reporter som uttrycker fluorescerande reportrar blir allmänt tillgänglig genom flera satsningar på murina genetik samhället 1,8,9. Som ett resultat av dissociation metod som illustreras här kan tillämpas allmänt för isolering av diskreta neuronala subtyper baserade på neurotransmittor-eller receptor-mönster expressionsvektorer från antingen fetala eller vuxna vävnader. Även om vi har optimerat denna metod, enligt uttryck för en fluorescerande transgen reporter, kan det också tillämpas på …

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Författarna vill tacka Catherine Alford för förslag på cell dissociation metoder och Kevin Weller, David Flaherty och Bretagne Matlock för stöd i flödet Delade Cytometry Resource vid Vanderbilt University Medical Center och Melissa A. Musser för konstnärlig hjälp med illustrationer. Vi tackar Dr. Jack Mosher och Sean Morrison för råd om genomförandet av isolering av neuronala stamceller. VMC Flödescytometri delad resurs stöds av Vanderbilt Ingram Cancer Center (P30 CA68485) och Vanderbilt Digestive Disease Research Center (P30 DK058404). Detta arbete stöddes genom finansiering från US National Institutes of Health bidrag DK064251, DK086594 och DK070219.

Materials

Reagent Name Vendor Catalog number Comments
Accumax Sigma(mfr: Innovative Cell Technologies) A7089-100ML Store frozen in 1 ml aliquots
DNase I Sigma D-4527 Stored frozen at -20 °C 5 mg/ml in 1xHBSS,
(Used in Quench, Quench 1:5)
10X PBS pH 7.4 Gibco 70011-044 Make up to 1x with tissue culture grade water then sterile filter
10X HBSS w/o Ca or Mg Gibco 14185-052 Make up to 1x with tissue culture grade water then sterile filter
Leibovitz’s L-15 medium Gibco 21083027  
Penicillin /Streptomycin 100X Gibco 15140-133 Store aliquoted at -20 °C
BSA Sigma A3912-100G Store aliquoted at -20 °C, 100 mg/ml in water
Biowhittaker 1M HEPES in 0.85% NaCl Lonza 17-737E  
38 μm NITEX Nylon Mesh Membrane Sefar America 3-38/22 Cut into ~3 cm squares. UV treat overnight to sterilize in the tissue culture hood.
7-AAD Invitrogen A1310 1 mg/ml
TRIzol LS Invitrogen 10296-028  
5 ml polystyrene tubes Falcon 352058  
15 ml conical tubes Corning 430790  
Fine Dissecting Forceps Fine Science Instruments 11251-30 Dumont#5 forcep, Dumoxel, standard tip 0.1×0.06mm
Dissecting Spoon Fine Science Instruments 10370-18  

References

  1. Gong, S. A gene expression atlas of the central nervous system based on bacterial artificial chromosomes. Nature. 425, 917-925 (2003).
  2. Morrison, S. J., White, P. M., Zock, C., Anderson, D. J. Prospective identification, isolation by flow cytometry, and in vivo self-renewal of multipotent mammalian neural crest stem cells. Cell. 96, 737-749 (1999).
  3. Kruger, G. M. Neural crest stem cells persist in the adult gut but undergo changes in self-renewal, neuronal subtype potential, and factor responsiveness. Neuron. 35, 657-669 (2002).
  4. Bixby, S., Kruger, G. M., Mosher, J. T., Joseph, N. M., Morrison, S. J. Cell-intrinsic differences between stem cells from different regions of the peripheral nervous system regulate the generation of neural diversity. Neuron. 35, 643-656 (2002).
  5. Walters, L. C., Cantrell, V. A., Weller, K. P., Mosher, J. T., Southard-Smith, E. M. Genetic background impacts developmental potential of enteric neural crest-derived progenitors in the Sox10Dom model of Hirschsprung disease. Human Molecular Genetics. , (2010).
  6. Corpening, J. C. Isolation and live imaging of enteric progenitors based on Sox10-Histone2BVenus transgene expression. Genesis. 49, 599-618 (2011).
  7. Morrison, S. J. . Isolation of fetal rat neural crest stem cells (NCSC) from gut and sciatic nerve. , (2012).
  8. Skarnes, W. C. A conditional knockout resource for the genome-wide study of mouse gene function. Nature. 474, 337-342 (2011).
  9. Harding, S. D. The GUDMAP database–an online resource for genitourinary research. Development. 138, 2845-2853 (2011).
  10. Joseph, N. M. Enteric glia are multipotent in culture but primarily form glia in the adult rodent gut. J. Clin. Invest. 121, 3398-3411 (2011).
  11. Newgreen, D. F., Murphy, M. Neural crest cell outgrowth cultures and the analysis of cell migration. Methods Mol. Biol. 137, 201-211 (2000).
check_url/kr/4188?article_type=t

Play Video

Cite This Article
Buehler, D. P., Wiese, C. B., Skelton, S. B., Southard-Smith, E. M. An Optimized Procedure for Fluorescence-activated Cell Sorting (FACS) Isolation of Autonomic Neural Progenitors from Visceral Organs of Fetal Mice. J. Vis. Exp. (66), e4188, doi:10.3791/4188 (2012).

View Video