병아리 배아에서 분리 및 해리 감각 뉴런의 문화
Summary
세포 배양 모델은 환경 조건 위에 상세한 제어를 제공하고, 따라서 신경 세포 생물학의 다양한 양상을 명료하게 강력한 플랫폼을 제공한다. 우리는 병아리 배아에서 감각 신경을 분리 해리, 문화 할 수있는 신속하고 저렴하고 신뢰할 수있는 방법을 설명합니다. 하층 준비 및 면역 세포의 세부 사항도 제공됩니다.
Abstract
뉴런은 감각, 운동 모터, 학습 및 메모리를 포함하는 다양한 기능을위한 필수적인 정보를 전달 다각적 세포이다. 생체 내에서 뉴런을 공부하는 것은 그들의 복잡성, 그들의 다양하고 역동적 인 환경 및 기술적 한계에 도전 할 수 있습니다. 이러한 이유로, 시험 관내에서 신경 세포를 연구하는 신경 세포의 복잡한 신비를 푸는 유익한 증명할 수 있습니다. 세포 배양 모델의 잘 정의 된 자연 환경 조건과 변수를 통해보다 정밀하게 제어 할 수 있습니다. 여기에서 우리는, 분리 해리, 그리고 병아리 배아에서 배양 주 뉴런하는 방법에 대해 설명합니다. 이 기술은 급속 저렴하고 견고 감각 신경 성장 생성한다. 절차는 지속적으로 높은 신경 세포에 충실 문화를 생산하고 거의 비 신경 세포 (5 % 미만)이 있습니다. 차 뉴런 따라서 자세한 절차는이 디스탱을 만들, 치료 유리 또는 조직 배양 플라스틱에 잘 고착되지 않습니다CT, 신경 도금 잘 정의 된 라미닌 함유 하층 설명한다. 배양 된 신경 세포 공동 면역 침전, 라이브 셀 상상, RNAi를하고, 면역 세포 등 다양한 세포 및 분자 기술에 매우 의무가 있습니다. 이 배양 된 신경 세포를 두 번 면역 세포 화학에 대한 절차 최적화 여기에 설명되어있다.
Introduction
뉴런은 감각, 비전, 모터 운동, 학습 및 메모리를 포함하는 다양한 기능에 필수적인 정보를 전달 복잡한 세포입니다. 다른 세포 유형에서 독특한는 뉴런 통신에 필수적인 신경 도로를 형성하도록, 아암 형상 프로세스라는 축삭을 연장. 성장 축삭의 끝에있는 개발 전문 구획 동안의 적절한 대상으로 축삭을 이끌 세포 외 신호의 콘서트를 탐색, 성장 콘을했다. 성장 콘 탐색의 기초가 복잡한 분자 메커니즘은 완전히 이해되지 않습니다. 더 나은 이러한 메커니즘을 이해하기 위해, 연구자들은 정의의 단순화 된 체외 환경에서 뉴런을 연구하기 위해 세포 배양 모델을 사용하고 있습니다. 신경 세포의 분화 2, 세포 골격 역학, 엔도 시토 시스와 인신 매매, 덴 드라이트 (dendrite) : 문화 1에서 공부 뉴런을 포함, 신경 세포 생물학에 대한 우리의 이해에 상당한 발전을 주도하고있다규제 3,4, 축삭 재생 5, 및 신경 병증 6 임상 조건. 또한, 배양 된 신경 세포는 면역 세포, 세포 표면 공동 – 면역 침전, 웨스턴 블롯, 형질 감염, RNAi에, 이러한 성장 콘 운동성 인터벌 분석과 같은 라이브 영상을 포함한 연구 기법의 넓은 범위에 높은 의무이다. 따라서, 차 뉴런을 배양하여 신경 세포 생물학의 다양한 양상을 규명 할 수있는 강력한 방법이다.
세포 배양 모델은 환경 조건 및 변수를 세부적으로 제어 수사관을 제공합니다. 예를 들어, 신경 도금 (시 및 성장)이되는 하층이 쉽게 조작 할 수있다. 여기서 우리는 두 가지 하층 낮은 라미닌-1 농도가 하나 라미닌-1의 농도를 포화와 다른 생성에 대한 자세한 지침을 제공합니다. 놀랍게도, 동일한 분자의 다른 농도 극적인 효과를 가질 수있다뉴런의 내부 상태뿐만 아니라 세포 표면에 조성물. 예를 들어, 인테그린의 캠프 및 표면 수준의 세포 내 수준이 두 하층 7,8에 도금 뉴런에서 크게 다르다. 추가 연구는 피브로넥틴 및 콘드로이틴 설페이트 프로테오글리칸, 충격 세포 표면 분자의 발현 및 신경 운동성 7-11을 포함하는 다른 분자를 보여 주었다. 또한, 예컨대도 세포막 조성물 및 신경 운동성 12-16 영향 용이하고 정확하게 세포 배양 모델에서 조작 할 수 neurotrophins 및 neurotropins 수용성 분자.
여기에, 우리는 방법을 분리 및 문화 병아리 배아에서 감각 신경 해리에 대해 설명합니다. 이 절차는 축삭의 파생물 5,7,8,10,11,16-21을 포함하여 신경 생물학에서 중요한 돌파구를 만들기 위해 사용되었으며, 신경절 세포 (22)을 분리하도록 설계 절차에서 수정되었습니다. 이 있습니다이 방법의 몇 가지 이점. 먼저, 병아리 후근 신경절 (DRG) 개발 많은 기능도 탄생 축삭 연장을위한 시간 프레임을 포함한 것을 특징으로하며, 단백질 발현, 따라서 관내 실험에서 유익한 구축 할시에 유익한 기초를 제공 2,23-28 프로필. 둘째, 연결을 문화가 조사가보다 직접적으로 해리 신경 세포와 비 신경 세포를 모두 포함 (신경 세포와 비 신경 세포를 포함) 그대로 DRG 외식 및 / 또는 혼합 문화를 사용하는 다른 방법에 비해 신경 세포를 연구 할 수 있도록 해리. 셋째, 여기에 설명 된 절차는 간단 저렴하고 학부생 의무가 있습니다. 따라서,이 기술은 연구뿐만 아니라 교육 목적으로 사용될 수있다. 또한,이 프로토콜의 사소한 변화는 DRGs 이외의 소스에서 신경 세포의 빠르고 높은 수율 정화를 허용해야합니다. 예를 들어,이 과정은 ENR neuronally 제공하도록 변형 될 수있다전뇌 배아 또는 척수 등의 다른 조직으로부터 배양 iched.
면역 세포 화학 프로토콜이 해리 신경 배양을 위해 최적화되어 있고 여기에 상세하게 설명된다. 신경 세포 부착 분자 (NCAM) 및 β1 인테그린 대한 이중 면역 세포 화학을위한 절차가 제공된다. 이러한 면역 조직 화학적 방법에서 생성 된 데이터는 배양 된 신경 세포에서 8,16 공간적 패터닝 여러 분자의 강도를 검사하는데 사용되어왔다.
Protocol
Representative Results
Discussion
여기에서 우리는 분리에 대한 자세한 프로토콜을 제시하고 배양은 병아리 배아에서 감각 신경 해리. 이 절차는 시험 관내 7,8,10,16의 고성장 신경 세포의 풍부한 인구를 생성합니다. 다수의 세포 및 분자 기술들은 여기에 설명 된 면역 세포를 포함하여 이들 배양 된 신경에 적용 할 수있다. 이 프로토콜은 최근 정량적 감각 성장 콘 8,16에서 immunolabeled 인테그린 활성화의 강도?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
우리는이 논문에 대한 통찰력있는 의견을 앨리슨 Philbrook, 벨린다 Barbagallo 마이클 프랜시스에게 감사의 말씀을 전합니다. 이 책에서보고 된 연구는 MLL에게 수여 R15 AREA 상 1R15NS070172-01A1에 의해 지원되었다.
Materials
| sterile small culture dishes (35mm) | Corning | 430165 | |
| sterile large culture dishes (100mm) | Falcon | 353003 | |
| sterile large petri dishes (100mm) | VWR | 89000-302 | |
| glass petri dish (100mm) | VWR | D108962 | |
| fine forceps | Fine Science Tools | 11251-10 | |
| standard forceps | Fine Science Tools | 1100-12 | |
| coverslips (22×22) | Fisher | 12 518 105K | 0.13-0.17 mm thickness is optimal for microscopy |
| porcelin coverslip holder | Thomas scientific | 8542E40 | |
| Fetal Bovine serum | Gibco | 17502-048 | use 50ml aliquots per 500 mls of Ham's F12 media |
| HCL | VWR | VW3204-1 | use at 2M, can be used twice before discarding |
| NaCl | Sigma | S9888 | use 5M NaCl solution for laminin-1 stock solution |
| laminin-1 | Invitrogen | 23017-015 | Add 72ul of sterile 5M NaCl and aliquot into 50ul |
| 15 ml conical tube | cell treat | 229411 | |
| PBS CMF 10X | Gibco | 14200 | used at 1X, dilute with sterile millipore filtered water |
| PBS 10X | Gibco | 14080 | used at 1X, dilute with sterile milliporee filtered water |
| Ham's F12 | Lonza | 12-615F | |
| Fetal Bovine Serum Albumin (BSA) | Gibco | 10438 | use in F12HS20 at 10% |
| HEPES | Sigma | H3375 | make sterile 1M solution in distilled water, dilute in F12 media to obtain final concentration of 10mM |
| Penicillin streptomyocin | Sigma | P0781 | use 5mls in 500mls of F12 media |
| NT3 | Millipore | GF031 | Add 1ml of sterile millipore water, aliquot under sterile conditions, store at -20 0C, use at final concentration of 10ng/ml in F12H media, keep in -20 C non-defrosting freezer |
| N2 | Invitrogen | 17502048 | aliquot under sterile conditions,stored at -20 0C, use 100ul per 10ml of F12H media |
| NGF | RnD systems | 256-GF | Add 1ml of sterile 1X PBS with 0.1% BSA, aliquot under sterile conditions, store at -20 0C, usd at final concentration of 10 ng/ml in F12H media |
| l-glutamine | Sigma | G7513 | aliquot under sterile conditions, store at -20 0C, use at final concentration of 200mM in F12H media |
| Trypsin | Sigma | T4049 | aliquot under sterile conditions, store at -20 0C |
| Bovine Serum Albumin (BSA) | Gibco | 15260 | |
| Other items needed: general dissection instruments, including glass pasteur pipettes, fertile white leghorn chicken eggs, check egg incubator (humidified, 37 degrees C), cell incubation chamber (humidified, 37 degrees C), laminar flow hood, binocular stereovision dissecting scope | |||
| Immunocytochemistry Reagents Table | |||
| Sucrose | Sigma | S9378 | used in fixative solution (4% paraformaldehye, 30% sucrose, 2X PBS) |
| Triton-X 100 | Sigma | T-8787 | |
| Paraformaldehyde | Sigma | P6148 | used in fixative solution (4% paraformaldehye, 30% sucrose, 2X PBS) |
| Fluoromount G | Southern Biotech | 0100-01 | |
| normal goat serum | Life technologies | PCN500 | |
| microscope slides | VWR | 16004-430 | |
| Primary Antibody Table | |||
| Antibody against NCAM | Millipore | AB5032 | polyclonal |
| Antibody against activated beta 1 ingegrin | Millipore | MAB19294 | monoclonal |
| Seconday Antibody Table | |||
| Goat anti-mouse IgG Alexa 488 | Life technologies | A11001 | |
| Goat anti-rabbit IgG Alexa 548 | Life technologies | A11036 |
References
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