Aislamiento y cultivo de células endoteliales del cerebro anterior embrionarias
Summary
Este video muestra una estrategia fácil y confiable para la preparación de cultivos puros de células endoteliales del cerebro anterior embrionario dentro de 10 a 12 días y será útil para la investigación se centró en muchos aspectos de la angiogénesis cerebral.
Abstract
Células endoteliales cerebrales embrionarias pueden servir como una herramienta importante en el estudio de la angiogénesis y el desarrollo neuro-vascular y las interacciones. Las dos redes vasculares del cerebro anterior embrionario, pial y periventricular, son espacialmente distintivo y tienen diferentes orígenes y patrones de crecimiento. Las células endoteliales de las redes vasculares pial y periventriculares tienen perfiles de expresión de genes únicos y funciones. Aquí se presenta un protocolo paso a paso para el aislamiento, la cultura, y la verificación de las poblaciones puras de células endoteliales de la red vascular periventricular (PVECs) del cerebro anterior embrionario (telencéfalo). En este enfoque, telencéfalo desprovisto de membrana de la pía madre obtenido a partir de día embrionario 15 ratones se pica, se digirió con colagenasa / dispasa, y se dispersa mecánicamente en una suspensión de células individuales. PVECs se purificaron a partir de la suspensión celular utilizando selección positiva con el anticuerpo conjugado con microperlas anti-CD-31/PECAM-1 usando un fuerte magnéticamétodo de separación. Las células purificadas se cultivan en placas de cultivo de colágeno 1 recubiertas en medio de cultivo de células endoteliales hasta que se vuelven confluentes y más subcultivado. PVECs obtiene con este protocolo de adoquines de exposiciones y fenotipos en forma de huso, como se visualiza mediante microscopía óptica de contraste de fases y microscopía de fluorescencia. Pureza de los cultivos PVEC se estableció con marcadores de células endoteliales. En nuestras manos, este método produce de forma fiable y consistente poblaciones puras de PVECs. Este protocolo se beneficiarán los estudios dirigidos a la obtención de conocimientos sobre mecánica en angiogénesis cerebro anterior, la comprensión de las interacciones PVEC y cruzadas las conversaciones con los tipos de células neuronales y tiene un enorme potencial para angiogénesis terapéutica.
Introduction
La angiogénesis, la neurogénesis y la migración neuronal son eventos críticos en el sistema nervioso central (SNC) el desarrollo, la reparación y la regeneración. Varios estudios elegantes han demostrado que las células endoteliales estimula la proliferación neuronal y viceversa a través de la liberación de factores solubles y por contacto directo. Encontramos curioso que en la mayoría de estos estudios 1-3, mientras que progenitoras neuronales células madre neurales / están aislados del cerebro embrionario, que se co-cultivaron con células endoteliales del cerebro adulto, otras fuentes de tejidos adultos, o con líneas de células endoteliales. Esto podría ser en parte debido a las dificultades técnicas asociadas con el aislamiento y el cultivo de poblaciones puras de células endoteliales del cerebro embrionario. Sin embargo, la angiogénesis, la neurogénesis, y la migración neuronal son eventos concurrentes que ocurren en órdenes de magnitud más robusto en el cerebro embrionario que en el cerebro adulto normal. La red vascular periventricular del embryonic cerebro anterior (telencéfalo) se origina a partir de un recipiente situado en el primordio ganglios basales y se desarrolla en la forma de un gradiente ordenada de ventral a dorsal telencéfalo por día embrionario 11 (E11) de 4,5. Este plexo de vasos de la red vascular periventricular son distintos de los buques de pial basada en orígenes, localización anatómica, patrones de crecimiento y regulación del desarrollo 4,5. La dirección de propagación de la pendiente de la angiogénesis periventricular coincide con el gradiente transversal neurogenetic telencephalic. Dentro del telencéfalo, el gradiente de la angiogénesis periventricular y el gradiente de las neuronas GABA que migran tangencialmente superpone espacialmente y 6. Con respecto a la sincronización, el gradiente de la angiogénesis es antes de la pendiente y de la neurona de GABA gradiente neurogenético en aproximadamente un día. Así, las células endoteliales periventriculares son espacial y temporalmente en buena posición para proporcionar señales vitales para ayudar en la neurogénesis y telencephalic4,6 migración neuronal. Por lo tanto, el uso de células endoteliales periventriculares embrionarias en experimentos de cocultivo con células progenitoras y / o neuronas neuronales proporcionaría un modelo más favorable para el estudio de interacciones neurovasculares y el desarrollo de nuevas vías para el tratamiento de la enfermedad neurodegenerativa o una lesión cerebral isquémica / traumática.
Hacemos hincapié en la importancia de eliminar la membrana pial, no sólo para limitar la contaminación de las células epiteliales, sino también para separar las células endoteliales pial que son molecularmente y funcionalmente distinta de las células endoteliales de la red vascular periventricular 4,6 (PVECs denominados de distinguir de pial EC) . Aquí se describe el método que utilizamos habitualmente en nuestro laboratorio para obtener un rendimiento rica y pura de PVECs. Estas células endoteliales se preparan a partir de prosencéfalos embrionarios aislados a partir de un solo ratón temporizado-embarazada. Se pueden expandir, subcultivaron, y congelaron con éxito para su uso futuro.
Protocol
Representative Results
Discussion
De PVEC son fisiológicamente más relevantes de adultos células endoteliales cerebrales y EC de otras fuentes de tejidos para estudios que se centran en las interacciones neurovasculares y también tienen un potencial terapéutico. Para la preparación PVEC, es principio fundamental con la disección que trabajar rápido para lograr una buena viabilidad ya que las células muertas se pueden unir de forma no específica a microperlas CD31. Además, si la suspensión de una sola célula no se consigue antes de la etapa …
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Este trabajo fue apoyado por una Alianza Nacional para la Investigación sobre la Esquizofrenia y la Depresión (NARSAD) Young Investigator Award y los Institutos Nacionales de Salud de subvención R01NS073635 a AV.
Materials
| DNase I | Sigma | D-4527 | |
| Collagen, Type 1 solution from rat tail | Sigma | C3867 | |
| DPBS | Quality Biologicals | 114057-131 | |
| EDTA | Fisher Scientific | M4055 | |
| BSA | Sigma | A2058 | |
| MS column | Miltenyi Biotech | 130-042-201 | |
| CD31 microbeads | Miltenyi Biotech | 130-097-418 | |
| MACS separator | Miltenyi Biotech | 130-042-102 | |
| MACS multi stand | Miltenyi Biotech | 130-042-303 | |
| Cell strainer 70 µm | BD Bioscience | 352350 | |
| Antibiotic and antimycotic solution | Sigma | A5955 | |
| FBS | Sigma | F4135 | |
| Collagenase/Dispase | Roche | 10269638001 | |
| DMEM | Lonza | 12-604F | |
| 35 mm culture dish | BD Bioscience | 353001 | |
| 15 ml falcon tube | BD Bioscience | 352097 | |
| 50 ml falcon tube | BD Bioscience | 352098 | |
| ECCM kit | BD Bioscience | 355054 | Kit Includes Endothelial cell growth supplement, EGF and Soybean Trypsin Inhibitor |
| Endothelial Cell Growth Supplement (ECGS) | BD Bioscience | 354006 | |
| RBECGM | Cell applications | R819-500 | |
| DMEM F12 | Life Technologies | 10565-018 | |
| glutamax | Life Technologies | 305050-061 | |
| tissue culture grade water | Life Technologies | 15230162 | |
| 0.25% Trypsin | Life Technologies | 15050 | |
| Soyabean trypsin inhibitor | BD Bioscience | 5425 | |
| Matrigel | BD Bioscience | 354234 | |
| Qtracker 655 Cell Labeling Kit | Life Technologies | Q25021 | |
| CellLight Plasma Membrane-RFP, BacMam 2.0 | Life Technologies | C10608 | |
| Biotinylated Isolectin B4 antibody | Sigma | L2140 | |
| Anti-Von Willebrand factor | Sigma | F3520 | |
| Anti-CD31/PECAM-1 | BD Pharmingen | 550274 | |
| Vectashield Hardset Mounting media with DAPI | Vector Laboratories | H-1500 | |
| Ketamine | Butler Schein Animal Health Supply | 44028 | |
| Xylazine | Lloyd Laboratories | 1009 | |
| Stereomicroscope | Motic | SMZ-168 | |
| hemocytometer | Fisher Scientific | 267110 | |
| inverted microscope | Olympus CK-40 | CK-40 | |
| Flouroscent microscope | Olympus FSX-100 | FSX-100 | |
| Fine forceps | Roboz surgical instrument | 7 inox | |
| Fine microtip scissors | Roboz surgical instrument | RS5611 |
References
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