Summary

Primaire neuronale culturen uit de hersenen van laat stadium Drosophila Poppen

Published: May 28, 2007
doi:

Summary

Deze video toont de bereiding van primaire neuronale culturen uit de hersenen van laat stadium Drosophila poppen. Standpunten van levende culturen tonen neurietuitgroei en beeldvorming van calcium niveaus met behulp van Fura-2.

Abstract

In deze video, tonen we de voorbereiding van de primaire neuronale culturen uit de hersenen van laat stadium Drosophila poppen. De procedure begint met het verwijderen van hersenen van dieren op 70-78 uur na puparium vorming. De geïsoleerde hersenen worden weergegeven na een korte incubatie in papaïne gevolgd door verschillende wasbeurten in serum-vrij groeimedium. Het proces van mechanische dissociatie van elk brein in een 5 ul druppel van media op een dekglaasje wordt geïllustreerd. De axonen en dendrieten van de post-mitotische neuronen zijn sheered uit de buurt van de soma tijdens dissociatie, maar de neuronen beginnen te regenereren processen binnen een paar uur in de platen. Beelden tonen levende culturen op 2 dagen. Neuronen blijven om processen te werken tijdens de eerste week in de cultuur. Specifieke neuronale populaties kunnen worden geïdentificeerd met behulp van cultuur GAL4 lijnen om weefselspecifieke expressie van fluorescente merkers zoals GFP of RFP rijden. Hele cel opnames hebben aangetoond dat de gekweekte neuronen vorm functionele, spontaan actief cholinerge en GABA-erge synapsen. Een korte video-segment illustreert calcium dynamiek in de gekweekte neuronen met behulp van Fura-2 als een calcium indicator kleurstof tot spontane calcium transiënten en nicotine opgewekt calcium reacties in een schotel van gekweekte neuronen te controleren. Deze pop-hersenen culturen zijn een bruikbaar model systeem waarin genetische en farmacologische middelen kunnen worden gebruikt om intrinsieke en extrinsieke factoren die de vorming en de functie van centrale synapsen beïnvloeden te identificeren.

Protocol

Voorbereidingen voor de dag van het kweken: Maak steriele ontleden oplossing. Maak steriel DMEM en te houden in 10 ml bij 4 ° C gedurende 2 weken. Maak steriel DDM2 supplementen en vries in 50 of 100 ul porties voor 1 maand. Maak ConA / laminine. Vacht dekglaasjes. Optioneel: Maak steriele CNBM en op te slaan ingevroren voor maximaal 4 maanden. Op de dag van het kweken van I. Bereid Enzyme Solution (ES) …

Discussion

Neuronen geoogst uit de hersenen van het embryo / de postnatale knaagdieren kunnen worden gekweekt in de primaire cel cultuur waar ze uit te breiden neurieten en vormen functionele synaptische verbindingen. Methoden voor de voorbereiding van deze culturen zijn goed ingeburgerd en studies in knaagdieren neuronale culturen hebben een cruciale rol gespeeld bij het identificeren van genen en omgevingsfactoren betrokken zijn bij de regulering van synapsvorming en functie (Banker en Goslin, 1991). Terwijl insect neuronen uit een verscheidenheid v…

Acknowledgements

Dit werk werd ondersteund door NIH subsidie ​​NS27501 naar DKOD. Extra ondersteuning voor dit werk werd geleverd door een subsidie ​​aan UC Irvine ter ondersteuning van DKOD via de HHMI Professor Program.

Materials

Material Name Tipo Company Catalogue Number Comment
Concanavalin A   Sigma C-2010 To 2.5 ml DS, add 25 mg Concanavalin A bottle. This is 10 mg/ml concentration. Make aliquots of 90 ul and store at -20 C, no longer than 3 months.
Laminin   Sigma L-2020 Add 1ml DS to 1mg Laminin bottle. This is 0.5 mg/ml concentration. Make aliquots of 10 ul and store at -20 C, no longer than 3 months.
Coverslips   Bellco Biological Glassware 1943-00012 12 mm glass coverslips
ConA + Laminin solution       Stock solution, from Con A stock and laminin stock, for coverslip coating: Add in 5 ml DS, 83.5 ul of ConA (167 ug/ml) and 8.35 ul of Laminin (0.835 ug/ml). Mix. Make aliquots of 100 ul and store at -20 C, not longer than a month.
Dissecting Solution Buffer     For 500 ml: 400 ml Ultra filtered water + 25 ml Stock Solution A + 14 ml Stock Solution B + 3.0 g (33.3 mM) D (+)-Glucose (Sigma G-8270) + 7.5 g (43.8 mM) Sucrose (Sigma S-0389). Adjust pH to 7.4 with 1N NaOH (around 2 ml). Bring final volume to 500 ml with ultra filtered water. Decant into a clean glass bottle and autoclave. Label “Dissecting Solution” and store at 4?C.
Dissecting Solution Buffer     For 500 ml: 400 ml Ultra filtered water + 25 ml Stock Solution A + 14 ml Stock Solution B + 3.0 g (33.3 mM) D (+)-Glucose (Sigma G-8270) + 7.5 g (43.8 mM) Sucrose (Sigma S-0389). Adjust pH to 7.4 with 1N NaOH (around 2 ml). Bring final volume to 500 ml with ultra filtered water. Decant into a clean glass bottle and autoclave. Label “Dissecting Solution” and store at 4?C.
Solution B: HEPES Buffer Sigma H-3375 20.97g (9.9mM). Add ultra filtered water up to 200 ml. Mix until dissolve and bring final volume to 250 ml. Place in a clean bottle and autoclave. Label “Solution B” and store at 4 C.
Solution A Buffer     For 500 ml: 80.0g (137 mM) NaCl (Sigma S-9625) + 4.0g (5.4mM) KCl (Sigma P-4504) + 0.24g (0.17mM) Na2HPO4 (Sigma S-0876) + 0.3g (0.22 mM) KH2PO4 (Sigma P-5379). Weigh out all ingredients and mix until dissolved with 400 ml ultra filtered water. Bring final volume to 500 ml. Place in a clean bottle and autoclave. Label “Solution A” and store at 4°C.
Coating Coverslips: Put autoclaved coverslips in a 60 mm petri dish. Pipet 5 ul of Con A/Laminin mix onto center of each coverslip. Place in 37 C incubator for 2 hours. Rinse 3x coverslips with 100 ul of autoclaved water each. Use vacuum attached to a sterile Pasteur pipet. During the last rinse, pick up the coverslip with forceps and dry both sides. Transfer the coverslip to a 35mm Petri dish. Store at room temperature for up to a month.

Referências

  1. Banker, G., Goslin, K. . Culturing Nerve Cells. , (1991).
  2. Rohrbough, J., O’Dowd, D. K., Baines, R. A., Broadie, K. Cellular bases of behavioral plasticity: Establishing and Modifying synaptic circuits in the Drosophila Genetic System. J. Neurobiol. 54, 254-271 (2003).
  3. O’Dowd, D. K. Voltage-gated currents and firing properties of embryonic Drosophila neurons grown in a chemically defined medium. J. Neurobiol. 27, 113-126 (1995).
  4. Lee, D., O’Dowd, D. K. Fast excitatory synaptic transmission mediated by nAChR in cultured Drosophila neurons. J. Neurosci. 19, 5311-5321 (1999).
  5. Su, H., O’Dowd, D. K. Fast synaptic currents in Drosophila mushroom body Kenyon cells are mediated by alpha-bungarotoxin-sensitive nAChRs and picrotoxin-sensitive GABA receptors. J. Neurosci. 23, 9246-9253 (2003).
  6. Jiang, S. A., Campusano, J. M., Su, H., O’Dowd, D. K. Drosophila mushroom body Kenyon cells generate spontaneous calcium transients mediated by PLTX-sensitive calcium channels. J. Neurophysiol. 94, 491-500 (2005).
  7. Campusano, J. M., Su, H., Jiang, S. A., Sicaeros, B., O’Dowd, D. K. nAChR-mediated calcium responses and plasticity in Drosophila Kenyon cells. Develop Neurobiol. 67, 1520-1532 (2007).
  8. Oh, H. -. W., Campusano, J. M., Hilgenberg, L. G. W., Sun, X., Smith, M. A., O’Dowd, D. K. Ultrastructural analysis of chemical synapses and gap junctions between Drosophila brain neurons in culture. Develop Neurobiol. , (2007).

Play Video

Citar este artigo
Sicaeros, B., Campusano, J. M., O’Dowd, D. K. Primary Neuronal Cultures from the Brains of Late Stage Drosophila Pupae. J. Vis. Exp. (4), e200, doi:10.3791/200 (2007).

View Video