O desenvolvimento de dor neuropática envolve alterações patológicas das células gliais medula espinhal. Um sistema de cultura de células gliais de confiança derivados de tecidos de medula espinal adulta e concebido para estudar estas células in vitro é inexistente. Portanto, vamos mostrar aqui como estabelecer culturas gliais mistas primárias de tecido da medula espinhal do rato adulto.
foi bem aceite que a medula espinhal respostas gliais contribuir significativamente para o desenvolvimento de dor neuropática. Informações tremenda sobre as atividades da glia nos níveis celulares e moleculares foi obtida através dos sistemas de cultura de células in vitro. Os sistemas in vitro utilizados incluem, principalmente as células da glia primária derivada de tecido cortical cerebral neonatal e linhas de células imortalizadas. No entanto, estes sistemas podem não coincidir com as características das células da glia medula espinal in vivo. A fim de investigar o papel das células cabo gliais da coluna vertebral em desenvolvimento de nervo periférico dor neuropática induzida por lesão utilizando um sistema de cultura que reflete melhor a condição in vivo, nosso laboratório tem desenvolvido um método para estabelecer medula espinal primária culturas gliais mistas a partir de camundongos adultos. Em resumo, a espinal medula são coletadas de ratos adultos e processado através de digestão com papaína seguido pela remoção da mielina com tocasdade de gradiente médio. As suspensões de células isoladas são cultivadas em meio de Eagle modificado por Dulbecco completa (cDMEM) suplementado com 2-mercaptoetanol (2-ME) a 35,9 o C. Estas condições de cultura foram optimizado especificamente para o crescimento de células gliais mistas. Sob estas condições, as células estão prontas para serem utilizados para a experimentação entre 12 – 14 d (células são geralmente em fase log durante este tempo) após o estabelecimento da cultura (D 0) e pode ser mantido em condições de cultura até a D 21. este sistema de cultura pode ser utilizada para investigar as respostas de células gliais medula espinal após estimulação com várias substâncias e agentes. Além da dor neuropática, este sistema pode ser usado para estudar as respostas gliais em outras doenças que envolvem alterações patológicas das células gliais medula espinhal.
A dor crônica é um problema de saúde grave que afeta cerca de 100 milhões de adultos nos Estados Unidos, com um custo anual estimado de até 635.000.000.000 $ 1. Evidências crescentes indicou uma contribuição significativa de células gliais medula espinhal no desenvolvimento da dor neuropática, um dos tipos mais devastadores da dor crônica 2. Um sistema in vitro cultura própria ajudaria significativamente em investigar mais os papéis de células gliais nos níveis celulares e moleculares.
Atualmente, os sistemas in vitro de cultura gliais utilizados pelos investigadores incluem principalmente células gliais derivadas de tecidos corticais de rato ou rato cérebros neonatal e linhas celulares imortalizadas gliais derivadas de rato neonatal ou rato células gliais primários. Neonatal células contêm um número significativo de células indiferenciadas que podem ainda ser diferenciadas em células gliais (astrócitos e principalmente da microglia), proporcionando assim umcélulas bundant para o uso experimental 3. No entanto, o nosso estudo anterior demonstrou que as células da glia cerebral neonatal responderam significativamente diferente a partir de células gliais medula espinal adultos mediante a estimulação de lipopolissacárido (LPS). Por exemplo, a interleucina (IL) -4 exibido aumenta os efeitos inibidores sobre o óxido nítrico induzida por LPS (NO) em células da glia de ratos adultos da medula espinal em comparação com as células da glia cerebral neonatal 4. Além disso, os perfis de produção de quimioquina após estimulação por um neuropeptídeo, calcitonina péptido relacionado com o gene da calcitonina (CGRP), são indiscutivelmente diferente entre as células da glia cerebral do rato neonatal (métodos descritos no Exemplo de Ref. 5) e de ratinho adulto espinal medula glia (Figura 1). As linhas celulares estabelecidas são fáceis de utilizar e de manter e pode fornecer um grande número de células num período de tempo curto. Em geral, as linhas celulares imortalizadas são gerados utilizando um sistema de imortalizao mediada por vírus (tais como a linha de células da microglia amplamente utilizado BV2) 6, 7 ou seguinte the identificação de transformação espontânea (tal como a linha de células de astrócitos C8-D1A e linha de células da microglia C8-B4) 8, 9, as linhas de células são excelentes no estudo das características moleculares dos astrócitos e microglia individualmente.; No entanto, os resultados obtidos a partir de linhas celulares exigem sempre uma validação adicional das células primárias ou em condições in vivo. Deve também notar-se que não houve um relato de uma linha de células da glia, que é derivada de uma medula espinal glia roedor.
Para ajudar a investigar o papel das células do cordão gliais da coluna vertebral no desenvolvimento de dor neuropática, num sistema de cultura que é derivado a partir da medula espinal do rato adulto foi desenvolvido por adaptação de um método previamente relatado usado para gerar ratos adultos culturas gliais mistas 4, 5 . A cultura de células gliais da medula espinal do rato foi ainda mais refinado recentemente 10 e é descrito em mais detalhe neste artigo. Adultas da medula espinal misturado culturas gliais cum ser estabelecida com um rato a partir de estirpes seleccionadas que se encaixam as necessidades do estudo particular, e as células podem ser mantidas em cultura durante até 21 dias após o inicio da cultura. Este método pode ser utilizado em estudos de dor neuropática, bem como em investigações de várias doenças neurológicas que envolvem alterações patológicas no interior da medula espinal, tais como esclerose amiotrófica lateral (ALS), o vírus da imunodeficiência humana (HIV) -associated neuropatia sensorial, e múltiplos A esclerose múltipla (MS).
É crítico para executar todas as etapas-incluindo os meios de comunicação Alterar o horário-de maneira consistente, a fim de obter resultados reprodutíveis entre experimentos. Os passos seguintes são particularmente crítico na obtenção de excelente qualidade adulto glia mista.
A digestão enzimática é um aspecto importante deste protocolo. É crucial que os pedaços de tecido são bem digerido, a fim de se obter uma suspensão de célula única. No entanto, o excesso de digestão…
The authors have nothing to disclose.
Adult spinal cord mixed cultures were first developed using rats with grant support from an NIH/NIDA R01 award (PI De Leo) and an NIH T32 training grant (PI Green). These methods were further adapted for mouse spinal cords with support from the following grants: NIH/NIDA 5K01DA023503 (PI Cao), NIH/NINDS 5R21NS066130 (PI Cao), and NIH/NIGMS P20GM103643 (PI Meng). The authors would also like to thank Dr. Alejandro M. S. Mayer, Department of Pharmacology, Chicago College of Osteopathic Medicine, for his technical help in obtaining microglia-rich mixed glial cells.
Dulbecco’s modification of Eagle’s media (DMEM) with 4.5g/L glucose | Lonza | 12-709F | The cDMEM media is a standard, widely used culture media. Individual researcher can decide where to purchase the DMEM and all other component used to make cDMEM media. |
L-Glutamine (100x) | Lonza | 17-605E | The L-glutamine is a standard, widely used component for various culture media. Individual researcher can decide where to purchase L-glutamine. |
Antibiotic-Antimycotic Solution (100x) | Corning-Mediatech | 30-004-CI | This is a combination of penicillin, streptomycin and Amphotericin formulated to contain 10,000 units/ml penicillin G, 10 mg/ml streptomycin sulfate and 25 µg/ml amphotericin B. Individual researcher can decide where to purchase individual component. |
2-mercaptoethanol (2-ME) | Sigma-Aldrich | M3148 | A BioReagent, suitable for cell culture, molecular biology and electrophoresis. |
Papain dissociation system | Worthington Biochemical Corporation | LK003150 | Individual components of this kit can be purchased separately. |
Percoll | GE Health Care | 17-0891-01 | Percoll is sold as sterile solution. Undiluted Percoll can be re-autoclaved if needed. |
Lab-line incubator/shaker | Barstead/Lab-line | MaxQ4000 | This is the incubator/shaker we have currently. Other types of shakers can be used instead. |
Lipopolysaccharides, Salmonella Minnesota Re595 | Sigma-Aldrich | L-9764 | Other strains of LPS can also induce glial responses. The magnitude of the responses may vary. |
Mouse IL-6 DuoSet ELISA | R&D Systems | DY406 | Each individual Researcher can select the ELISA kit he or she prefers. |
Mouse TNF-alpha DuoSet ELISA | R&D Systems | DY410 | Each individual Researcher can select the ELISA kit he or she prefers. |
Mouse IP-10 (CXCL10) DuoSet ELISA | R&D Systems | DY466 | Each individual Researcher can select the ELISA kit he or she prefers. |
Mouse MCP-1 (CCL2) ELISA Opteia set | BD Biosciences | 555260 | Each individual Researcher can select the ELISA kit he or she prefers. |
Mouse chemokine Q-Plex | Quansys Biosciences | 120251MS | This product was available for in-house assay at the time. Instead, we sent out samples to the manufacturer for analysis. |
APC-anti-mouse-CD45 (clone 30-F11) | eBioscience | 17-0451 | Antibody of the same clone but from other vendors can be used. |
FITC-anti-mouse-CD11b (clone M1/70) | eBioscience | 11-0112 | Antibody of the same clone but from other vendors can be used. |
Accuri C6 flow cytometer | BD Biosciences | BD Accuri C6 | Each individual Researcher can use any flow cytometer he or she prefers. |
FlowJo software | Tree Star, Inc. | FlowJo7.6.5 | Each individual Researcher can use any analysis software he or she prefers. |