Низкая плотность первичного гиппокамп Нейрон культура
Summary
В этой статье описан протокол для культивирования низкой плотности первичных нейронов гиппокампа, растущие на покровных стеклах инвертированных над глиальной монослое. Нейрон и глиальные слои разделены парафиновых бусин. Нейроны, выращенные этот метод являются подходящими для высокого разрешения оптических изображений и функциональных анализов.
Abstract
Возможность исследовать структуру и физиологию отдельных нервных клеток в культуре имеет решающее значение для изучения нейробиологии, и обеспечивает гибкость в генетической и химической манипуляции отдельных клеток или определенных сетей. Такая легкость манипуляции проще в сокращенной системе культуры по сравнению с интактной тканью мозга. Хотя многие методы выделения и рост этих первичных нейронов существуют, каждый из них имеет свои ограничения. Этот протокол описан способ культивирования низкой плотности и грызуны высокой чистоты эмбриональных нейронов гиппокампа на покровных стекла, которые затем подвешенный над монослоем глиальных клеток. Эта «сэндвич культура» позволяет исключительно для долгосрочного роста популяции нейронов, позволяя для трофической поддержки со стороны основного глиальных монослоя. Когда нейроны достаточного возраста и уровня зрелости, то нейрон покровный может быть перевернут отказ от глиального блюда и используется в визуализации или функциональных анализах. Нейроны гrown этого методом, как правило, выживает в течение нескольких недель и разработать обширные беседки, синаптические связи и сетевые свойства.
Introduction
Мозг состоит из запутанных сетей нейронов. Вклад отдельных нейронов к сетевой активности и функции мозга могут быть изучены путем селективного изменения их молекулярного состава и perturbance их физиологических свойств. Генетическая и химическая обработка отдельных нейронов в культуре нейронов, возможно, легче, чем в интактной ткани мозга, обремененная клеточной гетерогенности последнего и сложности. Нейроны в культуре развиваются хорошо определенные аксонами и дендритные беседки и образуют обширные синаптические связи друг с другом.
В то время как нейрон культура от взрослых животных или из других областей нервной системы возможно, эмбриональный гиппокамп культура часто предпочтительна из – за их определенные пирамидальную популяцию клеток и относительно низкой плотность глиальной 1, 2. Нейроны гиппокампа, выращенные при низкой плотности в культуре особенно AMENable к изучению внутриклеточной локализации, торговли белка, нейрональной полярности и развитие синапсов. Нейроны в культуре также широко используют в исследовании молекулярных процессов в синаптической пластичности 3, 4, 5, 6. Препараты Нейрона культуры мышея с глобальными генетическими удалениями , которые не выживают послеродовым были особенно полезны при изучении клеточной и синаптической роли определенных генов 7.
Как и в головном мозге, культивируемые нейроны гиппокампа зависят от трофической поддержки со стороны глиальных клеток. Это усложняет их культуру, и привел к разработке нескольких различных методов, с помощью которых поставляется эта поддержка. Один из часто используемый способ включает нанесение непосредственно на нейроны монослой клеток глии 8, или позволять загрязняющие глиальные клетки от приобретенной Hippocampal ткани пролиферировать и образуют монослой под нейронах 9. Хотя этот метод нашел некоторый успех, примесь в результате нейронного культуры является невыгодной для экспериментов с изображениями. Другим часто используемый метод нейронной культуры , чтобы оставить выход глиальных фидерного слоя в целом, и вместо того, чтобы оказывать трофическую поддержку в виде определенной среды для выращивания 10.
Здесь мы описываем «сэндвич» или «Banker» метод нейрон культуры 2, 11. Этот способ включает в себя нанесение нейронов гиппокампа на покровные стекла, которые затем подвешенных над монослой глиальных клеток, разделенных парафиновых шариков. Это облегчает долгосрочную культуру гомогенной популяции нейронов без загрязнения глии допуская при этом трофической поддержке со стороны основной глиальной монослое. Когда нейроны достаточного возраста и уровня зрелости,Нейрон покровные может быть перевернута из-глиальных блюдо и используется в визуализации или функциональных анализов.
Protocol
Representative Results
Discussion
В то время как метод «сэндвич» из культивирования нейронов был хорошо описан в другом месте 2, 11, есть несколько шагов , на протяжении протокола, которые довольно трудно описать только текст, который может привести к расстройству для исследователей , кото?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Эта работа была поддержана CIHR СС-142209 в Сомони.
Materials
| Dissection Instruments | |||
| Micro Dissecting Scissors | Roboz | RS-5910 | |
| Micro Dissecting Spring Scissors | Roboz | RS-5650 | |
| Micro Dissecting Spring Scissors | Roboz | RS-5605 | |
| Dumont Forceps (#5) | Roboz | RS-5045 | |
| Dumont Forceps (#PP) | Roboz | RS-4950 | |
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Tissue Preparation | |||
| Trypsin (2.5%) | Gibco | 15-090-046 | |
| Trypsin-EDTA (0.25%) | Gibco | 25-200-072 | |
| Swinnex Filter Holder, 25 mm | EMD Millipore | SX0002500 | Used as cell strainer. Assemble first with filter and autoclave |
| Isoflorane | Pharmaceutical Partners of Canada Inc. | CP0406V2 | |
| Hemocytometer | Hausser Scientific | 1492 | |
| Grade 105 Lens Cleaning Tissue | GE Healthcare | 2105-841 | Used as cell strainer. Assemble first in filter holder and autoclave |
| Glass Pasteur pipettes with cotton filter | VWR | 14672-412 | |
| HEPES (1 M) | Gibco | 15-630-080 | |
| Hank's Balanced Salt Solution without Calcium, Magnesium, Phenol Red (HBSS, 10x) | Gibco | 14-185-052 | |
| Glass Pasteur pipettes | VWR | 14672-380 | |
| Deoxyribonuclease I from bovine pancreas (Dnase) | Sigma-Aldrich | DN25-100mg | |
| Butane bunsen burner | Wall-Lenk Mfg. Co. | Model 65 | |
| Centrifuge | Eppendorf | 5810R | |
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Tissue Culture | |||
| Penicillin-Streptomycin (10,000 U/mL) | Gibco | 15-140-122 | |
| Petri Dish (100 mm) | Fisher | FB0875712 | |
| Petri Dish (60 mm) | Fisher | FB0875713A | |
| Horse Serum | Gibco | 16050-122 | Can be used in place of BGS, but each lot must be tested due to inter-lot variation. Heat-inactivation of serum is recommended. |
| Sodium Hydroxide | Fisher Scientific | S318-1 | |
| Sodium Pyruvate | Sigma-Aldrich | P2256 | |
| Minimum Essential Medium (MEM) | Gibco | 11-095-080 | |
| Neurobasal Medium | Gibco | 21-103-049 | |
| L-Glutamine (200 mM) | Gibco | 25-030-081 | |
| GlutaMAX Supplement | Gibco | 35050061 | Can be used in place of L-Glutamine in the NBG medium |
| Culture Dish (60 mm) | Corning, Inc | 353002 | |
| Culture Flasks (75 cm^2) | Greiner Bio-One | 658170 | |
| Cytarabine (Ara-C) | Sigma-Aldrich | C3350000 | |
| D-(+)-Glucose | Sigma-Aldrich | G8270 | |
| Bovine Growth Serum (BGS) | HyClone | SH3054103 | Heat-inactivation is recommended before use. |
| B27 Supplement (50x) | Gibco | 17-504-044 | |
| Dimethyl Sulfoxide (DMSO) | Sigma-Aldrich | D8418-100ml | |
| Cryogenic Vials | VWR | 89094-806 | |
| DL-2-Amino-5-phosphonopentanoic acid (APV) | Sigma-Aldrich | A5282 | |
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Coverslip Preparation | |||
| Sodium tetraborate decahydrate (borax) | Sigma-Aldrich | B9876-1KG | |
| Poly-L-Lysine Hydrobromide | Sigma-Aldrich | P2636 | |
| Histoplast Paraffin Wax | Fisher | 22-900-700 | |
| Gravity Convection Oven | VWR | 89511-404 | Used for alternative coverslip cleaning method discussed in protocol |
| Ultrasonic Bath (Sonicator) | Fisher Scientific | 15337400 | |
| Nitric Acid | Anachemia | 62786-460 | |
| Ceramic Staining Racks | Thomas Scientific | 8542E40 | Used for alternative coverslip cleaning method discussed in protocol |
| Coverslips | Glaswarenfabrik Karl Hecht GmbH | 1001/18 | Manufacturer is very important, as neurons do not adhere well to lower quality glass |
| Boric Acid | Sigma-Aldrich | B0252 | |
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Miscellaneous | |||
| Sterile Syringe Filters | VWR | 28145-477 | Used with BD syringe for filter-sterilization |
| Syringe | BD | 302832 | Used with VWR sterile syringe filters for fliter-sterilization |
| Water Bath | Fisher Scientific | 15-460-16Q | |
| Inverted Microscope | Olympus | CKX41 | |
| 15 mL Conical Sterile Centrifuge Tubes | ThermoScientific | 339650 | |
| 50 mL Conical Sterile Centrifuge Tubes | ThermoScientific | 339652 |
References
- Banker, G. A., Cowan, W. M. Rat hippocampal neurons in dispersed cell culture. Brain Res. 126, 397-425 (1977).
- Kaech, S., Banker, G. Culturing hippocampal neurons. Nat Protoc. 1, 2406-2415 (2006).
- Adamantidis, A., et al. Optogenetics: 10 years after ChR2 in neurons–views from the community. Nat Neurosci. 18, 1202-1212 (2015).
- Ho, V. M., Lee, J. A., Martin, K. C. The cell biology of synaptic plasticity. Science. 334, 623-628 (2011).
- Huganir, R. L., Nicoll, R. A. AMPARs and synaptic plasticity: the last 25 years. Neuron. 80, 704-717 (2013).
- Luscher, C., et al. Role of AMPA receptor cycling in synaptic transmission and plasticity. Neuron. 24, 649-658 (1999).
- Varoqueaux, F., et al. Neuroligins determine synapse maturation and function. Neuron. 51, 741-754 (2006).
- Huettner, J. E., Baughman, R. W. Primary culture of identified neurons from the visual cortex of postnatal rats. J Neurosci. 6, 3044-3060 (1986).
- Lester, R. A., Quarum, M. L., Parker, J. D., Weber, E., Jahr, C. E. Interaction of 6-cyano-7-nitroquinoxaline-2,3-dione with the N-methyl-D-aspartate receptor-associated glycine binding site. Mol Pharmacol. 35, 565-570 (1989).
- Brewer, G. J., Torricelli, J. R., Evege, E. K., Price, P. J. Optimized survival of hippocampal neurons in B27-supplemented Neurobasal, a new serum-free medium combination. J Neurosci Res. 35, 567-576 (1993).
- Goslin, K., Asmussen, H., Banker, G., Banker, G., Goslin, K. Rat hippocampal neurons in low-density culture. Culturing nerve cells. 2, 339-370 (1998).
- Hanisch, U. K. Microglia as a source and target of cytokines. Glia. 40, 140-155 (2002).
