A الفحص انجذاب غلفاني لتحليل حركية العصبية السلائف الهجرة خلية في الحقل الحالي مباشرة التطبيقية خارجيا الكهربائية

Summary

في هذا البروتوكول ونحن لشرح كيفية بناء الغرف المخصصة التي تسمح بتطبيق حقل كهربائي مباشر الحالية لتمكين الوقت الفاصل بين التصوير من الدماغ العصبية مشتقة الكبار إزفاء الخلية تمهيدا خلال انجذاب غلفاني.

Abstract

وقد أدى اكتشاف الجذعية العصبية والخلايا الاصلية (وهو ما يسمى خلايا السلائف جماعي العصبية) (الشخصيات) في دماغ الثدييات الكبار لمجموعة من البحوث التي تهدف إلى الاستفادة من خصائص متعددة القدرات والتكاثري من هذه الخلايا لتطوير استراتيجيات neuroregenerative. A خطوة حاسمة لنجاح هذه الاستراتيجيات هو تعبئة الشخصيات نحو موقع الآفة أو بعد زرع الخارجية لتعزيز الاستجابة للالسلائف الذاتية التي تم العثور عليها في المنطقة المحيطة بالبطين من الجهاز العصبي المركزي. وفقا لذلك، من الضروري لفهم الآليات التي تشجع، توجيه، وتعزيز الهجرة NPC. عملنا يركز على الاستفادة من حقول التيار الكهربائي المباشر (dcEFs) لتعزيز والهجرة مباشرة NPC – وهي ظاهرة تعرف باسم انجذاب غلفاني. الذاتية المجالات الكهربائية الفيزيولوجية يعمل واشارات حاسمة للهجرة الخلايا خلال التطور الطبيعي وإصلاح الجرح. تعطيل الدوائيةعبر أنبوب العصبي في الأجنة المحتملة قنفذ البحر يسبب تشوهات في النمو الحاد ^1. في سياق التئام الجروح، ويرتبط بشكل مباشر على معدل إصلاح القرنية الجرحى مع حجم إمكانيات الجرح الظهارية الذي ينشأ بعد الإصابة، كما يتضح من تعزيز الدوائية أو تعطيل هذا dcEF ^2-3. لقد أثبتنا أن اللجان التحضيرية الوطنية تحت البطانة العصبية الكبار الخضوع الهجرة السريع وإخراج المهبطي في المختبر عند تعرضها إلى dcEF يطبق خارجيا. في هذا البروتوكول وصفنا تقنيات المختبر لإنشاء مقايسة انجذاب غلفاني بسيطة وفعالة لتسوية عالية، على المدى الطويل مراقبة موجهة الخلية إزفاء الجسم (الهجرة) على مستوى وحيدة الخلية. وهذا الاختبار تكون مناسبة للتحقيق في الآليات التي تنظم تنبيغ dcEF في الحركة الخلوية من خلال استخدام الفئران المعدلة وراثيا أو خروج المغلوب، RNA قصيرة التدخل، أو منبهات مستقبلات محددة / الخصوم.

Protocol

تمت الموافقة على جميع الإجراءات التي تنطوي على التعامل مع الحيوانات من جامعة تورونتو لحيوانات جنة رعاية فقا للمبادئ التوجيهية المؤسسية (البروتوكول رقم 20009387). يجب أن يتم تنفيذ الطرق التالية باستخدام أدوات معقمة والتقنيات، في الصفحي هود تدفق حيثما ينطبق ذلك. <p class="jo…

Representative Results

تحليل يكشف عن أن الحركية في وجود dcEF بالسيارات / 250 مم، عرض الشخصيات غير متمايزة انجذاب غلفاني الموجهة للغاية وسريعة نحو القطب السالب (الشكل 5A، الفيلم 1). في حالة عدم وجود dcEF، لوحظ حركة عشوائية من الخلايا (الشكل 5B، فيلم 2). في هذه القوة الميدانية،> 98٪ من…

Discussion

وقد تم تكييف هذا البروتوكول من أساليب راسخة من الدراسات السابقة ^7-9. ويمكن بناء غرف Galvanotactic باستخدام مجموعة متنوعة من التقنيات المختلفة، بما في ذلك بناء كوب منفصلة بشكل جيد لاحتجاز بذر الخلية، أو باستخدام الليزر التذرية CO ₂ لمن الحوض الصغير الدقيق microfabrication…

Materials

Name of item	Company	Catalogue number	Comments
			Neural Precursor Cell Isolation
2M NaCl	Sigma	S5886	11.688 g dissolved in 100 ml dH2O
1M KCl	Sigma	P5405	7.456 g dissolved in 100 ml dH2O
1M MgCl2	Sigma	M2393	20.33 g dissolved in 100 ml dH2O
155 mM NaHCO3	Sigma	S5761	1.302 g dissolved in 100 ml dH2O
0.5M Glucose	Sigma	G6152	9.01 g dissolved in 100 ml dH2O
108 mM CaCl2	Sigma	C7902	1.59 g dissolved in 100 ml dH2O
Penicillin-streptomycin	Gibco	15070
Bovine pancreas trypsin	Sigma	T1005
Sheep testes hyaluronidase	Sigma	H6254
Kynurenic acid	Sigma	K3375
Ovomucoid trypsin inhibitor	Worthington	LS003086
DMEM	Invitrogen	12100046
F12	Invitrogen	21700075
30% Glucose	Sigma	G6152
7.5% NaHCO3	Sigma	S5761
1M HEPES	Sigma	H3375	23.83 g dissolved in 100 ml dH2O
L-glutamine	Gibco	25030
EGF	Invitrogen	PMG8041	Reconstitute in 1 ml of hormone mix and aliquot into 20 μl units.
FGF	Invitrogen	PHG0226	Reconstitute in 0.5 ml of hormone mix and aliquot into 20 μl units.
Heparin	Sigma	H3149
Apo-transferrin	R&D Systems	3188-AT	0.1 g dissolved into 4 ml dH20
Putrescine	Sigma	P7505	Dissolve 9.61 mg into Apo-transferrin solution
Insulin	Sigma	I5500	Dissolve 25 mg into 0.5 ml of 0.1N HCl and add to 3.5 ml of dH20
Selenium	Sigma	S9133
Progesterone	Sigma	P6149
Standard Dissection Tools	Fine Science Tools
Dissection microscope	Zeiss	Stemi 2000
			Galvanotaxis Chamber Preparation
Square glass cover slides	VWR	16004
6N Hydrochloric Acid	VWR	BDH3204-1
High vacuum grease	Dow Corning
60 mm Petri dishes	Fisher Scientific	0875713A
Poly-L-lysine	Sigma	P4707
Matrigel	BD Biosciences	354234	Thaw and aliquot into 150 μl units
FBS	Invitrogen	10082139	Only use if inducing NPC differentiation, otherwise use SFM + EFH culture media as indicated above
Counting microscope	Olympus	CKX41
			Live Cell Time-Lapse Imaging
Silver wire	Alfa Aesar	11434
UltraPure Agarose	Invitrogen	15510-027
Heat Inactivated FBS	Sigma	16140071
PVC tubing	Fisher Scientific	80000006	3/32″ID x 5/32″OD
Bleach	Clorox
10 cc syringe	BD	309604
18 gauge needle	BD	305195
Dremel drill	Dremel	Model 750
Inverted microscope equipped with humidified, incubated chamber	Zeiss	Axiovert-200M
			Recipes Item Volume 2M NaCl 6.2 ml 1M KCl 0.5 ml 1M MgCl2 0.32 ml 155mM NaHCO3 16.9 ml 1M Glucose 1 ml 108 mM CaCl2 0.09256 ml Penicillin-streptomycin 1 ml Autoclaved water 74 ml Artificial cerebrospinal fluid Item Volume or Mass Artificial cerebrospinal fluid 30 ml Bovine pancreas trypsin 40 mg Sheep testes hyaluronidase 22.8 mg Kynurenic acid 5 mg Trypsin Solution Item Volume or Mass SFM 15 ml Ovomucoid trypsin inhibitor 10 mg Trypsin Inhibitor Solution Item Volume Autoclaved water 37 ml 10X DMEM/F12 10 ml 30% Glucose 2 ml 7.5% NaHCO3 1.5 ml 1M HEPES 0.5 ml Transferrin, Putrescine solution 4 ml 25 mg insulin solution 4 ml Selenium 100 μl Progesterone 100 μl Hormone Mix (100 ml total, store at -20 °C) Item Volume Autoclaved water 37.5 ml 10X DMEM/F12 (3:1) 5 ml 30% Glucose 1 ml 7.5% NaHCO3 0.75 ml 1M HEPES 0.25 ml Hormone mix 5 ml L-glutamine 0.5 ml Penicillin-streptomycin 0.5 ml Serum Free Media EFH-SFM: add 10 μl of EGF, 10 μl of FGF, and 3.66 μl of Heparin FBS-SFM: add 0.5 ml FBS Item Volume Matrigel 150 μl SFM 3.6 ml Matrigel Solution Matrigel aliquot should be placed in a box of ice and allowed to thaw slowly over 4-5 hours to form a viscous liquid before mixing with SFM. This will ensure the formation of a smooth layer of Matrigel substrate. If not thawed slowly, the resulting substrate will contain clumps of Matrigel, possibly hindering cell migration. Item Volume or Mass UltraPure Agarose 300 mg in 10 ml ddH20 SFM Heat Inactivated FBS 8 ml 2 ml Matrigel Solution Mix 8 ml of SFM with 2 ml heat inactivated FBS in a 15 cc falcon tube. Mix agarose with 10 ml ddH20 in an Erlenmeyer flask, and heat in a microwave for 30 sec in 10-sec intervals, ensuring to remove the solution from the microwave after each 10-sec interval and thoroughly mix. Following the final 10-sec microwave period, mix the agarose solution with the SFM/FBS solution and store in a 57 °C water bath.