Summary

Flowcytometri Protokoller for Surface og intracellulære Antigen Analyser af neurale Cell Typer

Published: December 18, 2014
doi:

Summary

We provide a detailed description of a protocol for flow cytometric analysis of surface antigens and/or intracellular antigens in neural cell types. Critical aspects of experimental planning, step-by-step methodological procedures, and fundamental principles of flow cytometry are explained in order to enable neurobiologists to exploit this powerful technology.

Abstract

Flow cytometry has been extensively used to define cell populations in immunology, hematology and oncology. Here, we provide a detailed description of protocols for flow cytometric analysis of the cluster of differentiation (CD) surface antigens and intracellular antigens in neural cell types. Our step-by-step description of the methodological procedures include: the harvesting of neural in vitro cultures, an optional carboxyfluorescein succinimidyl ester (CFSE)-labeling step, followed by surface antigen staining with conjugated CD antibodies (e.g., CD24, CD54), and subsequent intracellar antigen detection via primary/secondary antibodies or fluorescently labeled Fab fragments (Zenon labeling). The video demonstrates the most critical steps. Moreover, principles of experimental planning, the inclusion of critical controls, and fundamentals of flow cytometric analysis (identification of target population and exclusion of debris; gating strategy; compensation for spectral overlap) are briefly explained in order to enable neurobiologists with limited prior knowledge or specific training in flow cytometry to assess its utility and to better exploit this powerful methodology.

Introduction

Flowcytometri er blevet grundigt udnyttet i immunologi, hæmatologi og onkologi at definere cellepopulationer via iboende scatter egenskaber, celleoverfladeantigen ekspression og andre fluorescensparametre 1-3. Vores indsigt i slægt udvikling og sygdom er et resultat at en betydelig grad af den kontinuerlige forfining af denne metode efter dens oprindelige 4,5 gennemførelse. Øget bevidsthed om den kvantitative og den samlede analytiske potentiale flowcytometri nylig tilskyndet sin mere udbredt anvendelse i stamcelleforskning og kan gøre det muligt på samme måde dybe fremskridt i en kortere tidsramme 6. Imidlertid har anvendelsen af ​​flowcytometri til specifikt at analysere og isolere neurale populationer længe været opfattet som udfordrende. I modsætning til hæmatopoietiske celler, som naturligt findes i suspension, er neurale celletyper typisk høstet fra overdrevent komplekse kilder, der kan omfatte glia og forskellige other omkringliggende celler samt et indviklet netværk af proces-bærende neuroner. Følgelig har neurobiologi endnu at gennemføre alsidighed flowcytometri til dets fuldstændige potentiale i daglige forskning rutiner. Men så længe som en levedygtig enkelt cellesuspension kan genereres (og protokoller er blevet udviklet og optimeret til dette formål 7), flowcytometri og fluorescens-aktiveret cellesortering (FACS) kan betragtes som et værdifuldt element i den analytiske repertoire i neurobiologi 8-11.

Figur 1
. Figur 1. Princippet om flowcytometrisk analyse og komponenter i et flowcytometer flowcytometre omfatter tre vigtigste systemer: fluidik, optik og elektronik. En strømlinet flow af celler i suspension (fremstillet ud fra primært væv eller in vitro kultur) opnås ved hylsteret bomuld, lid via hydrodynamisk fokusering, begrænser prøven til dens centrum kerne. De optiske dele er sammensat af lasere, der belyser strømmen af ​​celler og optiske filtre, der dirigerer signalet til passende detektorer. De lyssignaler detekteres konverteres til elektroniske signaler, derefter behandles af en computer og visualiseret på en skærm til dataanalyse og gating. Klik her for at se en større udgave af dette tal.

Brugere af flowcytometriske metoder profit fra mindst en grundlæggende forståelse af de underliggende fundamentale, herunder en cytometer byggesten (til gennemgang se 12,13; se også figur 1). En laserstråle skærer med en hydrodynamisk fokuseret strømningsteknisk strøm, der indeholder de celler i suspension, som igen passerer gennem laserstrålen i "enkelt fil« ene efter den anden. Den interceptipå en celle (eller en anden partikel, for den sags skyld) med laseren resulterer i spredning af lys fra denne forespørgsel punkt. Spredt lys kan detekteres i forlængelse af laser retning (forward scatter forbundet med størrelsen af ​​partiklen), samt vinkelret på dens retning (side scatter, afspejler granulosity af partiklen / celle). Disse førnævnte scatter egenskaber ikke kræver specifik mærkning, hvilket er grunden til en umærket prøve (eller også celleaffald, luftbobler, etc.) vil generere et signal (begivenhed) på bivariate forward scatter versus side scatter plot almindeligvis anvendes til indledende gating. Ved anvendelse af de passende lasere og filtre specifikke for den tilsvarende excitations- og emissionsspektre, kan en celle analyseres for positivitet, lysstyrkeniveau, eller fravær af fluorescerende markører. Størstedelen af ​​flowcytometrisk ansøgninger har fokuseret på karakterisering via celleoverfladeantigener. I modsætning til den hæmatopoietiske lineage har neurale afstamning forblevet mindre udstrækning defineret i henhold til overfladen epitop ekspressionsmønstre 5. En fordel ved at udnytte overfladeantigener er, at levende celler kan underkastes cellesortering paradigmer såsom FACS. I modsætning hertil intracellulær antigenfarvning kræver fiksering og permeabilisering skridt til at mediere epitop-antistof-interaktion, er til hinder for efterfølgende anvendelser, der kræver levedygtige celler. Notatet, stadig Herved vil for mange kvantitative analyser 14 og downstream analyser for RNA og protein-ekspression 15. Hæmatologi, immunologi og onkologi har ofte brugt mere end et dusin markører sammen for at definere bestemte subpopulationer 16. Derudover kan masse cytometri eller CyTOF nu bruges til at analysere op til 30 parametre samtidigt 17,18.

For neurale stamceller applikationer samt primære kulturer 14,19,20 heterogenitet celler ivitro er et almindeligt fænomen 21-23. Cellerne ikke repræsenterer målgruppen af interesse indebærer en potentielt forstyrrende element for eksperimentel udlæsning 24,25. Bekvemt, de forskellige cellulære delmængder stede i en heterogen cellesuspension bære forskellige (kendte eller endnu tydes) antigenekspression profiler, som kan anvendes til at definere de forskellige befolkningsgrupper. Flowcytometri kan derfor spille en afgørende rolle i løsningen af cellulær heterogenitet og dermed lette biomedicinske anvendelser (in vitro-assays, celleterapi) og optimere kvantitativ udlæsning ved at fokusere på de mest relevante delmængde 24,26. Forskellige overflade antigen kombinationer er blevet identificeret i løbet af de sidste par år for at tillade kvantificering og isolering af specifikke neurale celletyper. Dette omfatter CD133 til berigelse af neurale stamceller 27, en kombination af CD15 / CD24 / CD29 overfladeantigener til isolering af NSC, differentieringTed neuron og neurale crest celler 28 eller CD15 / CD24 / CD44 / CD184 / CD271 at isolere neurale og gliale delmængder 25, blandt andre signaturer 29,30. Beyond neuroner, gliale markører indbefatter A2B5 31, CD44 25. NG2 32 og GLAST 33. En nylig publikation har udnyttet midthjernen gulvpladen forløber markør CORIN 34,35 at berige for dopaminerge prækursorer i Parkinson-celle transplantation paradigmer 36. CD-molekyler er ikke kun markører, men funktionelt relevante mediatorer af celle-celle-interaktioner og i en celles evne til at reagere på signaler fra ekstracellulære matrixmolekyler og vækstfaktorer 37. En strategi om yderligere at styrke det arsenal af kombinatoriske CD-antigener til at karakterisere neurale afstamning udvikling er at bruge kendte intracellulære markører til at screene for og definere CD antigen kombinationer for en bestemt celletype af interesse. Vi har for nylig udnyttet en sådan tilgang og identificeret CD49f / CD200 høje kombinatoriske udtryk mønstre som en ny tilgang til berigelse af neuronale delmængder fra neuralt differentierede induceret pluripotente stamceller dyrkningssystemer 38. Her inkluderer vi og diskuterer sidstnævnte protokol (og valgfrie variationer deraf), hvor overfladen farvning og intracellulær farvning kan anvendes samtidig til at definere neurale celle subpopulationer ved flowcytometri.

Figur 2
Figur 2. Blokdiagram over forsøgsprotokol muligheder. Figuren viser en skematisk gengivelse af de vigtigste trin i protokollen. Valgfri trin (CFSE farvestof eller intracellulære antigen mærkning) er angivet med lysegrå bokse. Efter høstning, er det vigtigt at vurdere levedygtigheden og celleantal af neurale cellesuspensioner før celleoverfladefarvning. Positive somsåvel som negative kontroller bør indgå i tillæg til de prøver af interesse. Prøverne kan analyseres ved flowcytometrisk analyse og / eller anvendes i celle sortering paradigmer. Klik her for at se en større udgave af dette tal.

Mens vi tidligere har brugt primære antistof i kombination med sekundært antistof til intracellulær farvning 38 vi nu indføre ikke-kovalent mærkning af det primære antistof via fluorescerende Fab-fragmenter (Zenon mærkning) som en lille variation, hvorved trinnene cellemanipulationsniveauet 39. Som et yderligere eksempel på protokollens alsidighed, vi ansætter en valgfri mærkning af en eksperimentel delmængde ved carboxyfluorescein succinimidylester (CFSE) før overflade antigen farvning. Sådanne CFSE pre-mærkning muliggør umiddelbar direkte sammenligning af to cellelinier eller eksperimentelle betingelser (CFSE-mærket vs. umærket) inden for en enkelt prøve rør, reducere variansen eller subtile forskelle i inkubationstid og spare antistof. CFSE er en etableret fluorescerende farvestof, der er almindeligt anvendt til cellesporing 40, i proliferation 41,42 og stregkodesystem eksperimenter 43,44. Endelig mens de faktiske sorterings- trin (FACS, immunomagnetisk celle separation eller immunopanning) er ikke en del af denne protokol, i princippet de høst- og mærkningsprocedurer her beskrevne gøre udbytte prøver, der kan udsættes til overfladen antigen eller intracellulære mærkning baseret sortering applikationer 15 25,28.

Med denne artikel, tilstræber vi at: sammenfatte en levedygtig overfladeantigen farvningsprotokol 25,28, opsummere en protokol til påvisning af intracellulære mål samt kombineret overflade og intracellulære antigen analyse 38, præsentere en intracellulær CFSE farvestof etikettering trin 41,45 som en eksperimentel mulighed for comkomparativ analyse af neurale cellepopulationer, og opsummere tilgange til flowcytometrisk analyse (passende kontrol 13,46, gating strategi og datapræsentation 47).

Protocol

1. Neural Cell Høst Vurdering mikroskop: Før iværksættelse af et eksperiment, kontrollere status for kulturen med lyse-felt eller fasekontrastmikroskopi. BEMÆRK: Mens primær neurale væv fremstillet af dissektioner er i princippet lige så modtagelige for flowcytometrianalyse 14,28, bemærk venligst, at protokollen fokuserer på celler fra in vitro neurale cellekulturer. Høst celler 7: Skålen / kolbe af adhærente celler med M…

Representative Results

Protokollen præsenteres her giver mulighed for alsidig eksperimentelle tilgange (Figur 2). I sin korteste version (trin 1, 3 og 6), kan det betragtes som en guide for simpel farvning af overfladeantigener. I sin mere kompleks form, kan en række co-mærkning paradigmer med en række af intracellulære antigener forfølges (valgfrit trin 2 og / eller 4 til 5). Desuden trin CFSE-mærkning eksemplificerer dens anvendeligh…

Discussion

Protokollen præsenteres her er veletableret for neurale cellekulturer afledt fra humane stamceller, men kan også anvendes til andre neurale celle kilder, herunder primært væv eller neurale cellelinier. Ud over embryonale kilder, kan neurale stam- eller progenitorceller ekstraheres fra den neurogene områder af voksne hjerne 27. Desuden flowcytometri og FACS kan udnyttes til at kvantificere, analysere og isolere forskellige cellepopulationer, herunder modne neuroner 54, astroglia 33,

Declarações

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Our research program is funded through the Emmy Noether-Program of the German Research Foundation (DFG), grant PR1132/3-1. Further support by the Müller-Fahnenberg Foundation of the University of Freiburg is gratefully acknowledged. This study was supported in part by the Excellence Initiative of the German Research Foundation (GSC-4, Spemann Graduate School).

Materials

DMEM/F12 (1:1) (Dulbecco's Modified Eagle Medium/Nutrient Mixture F-12) Life Technologies 11330057 www.lifetechnologies.com
DPBS without Ca2+ Mg2+ Life Technologies 14190169 www.lifetechnologies.com
Fetal bovine serum, qualified, E.U.-approved, South America origin (FBS) Life Technologies 10270-106 www.lifetechnologies.com
MEM Non-essential amino acids (100 x) Life Technologies 11140035 www.lifetechnologies.com
TrypLE Express Life Technologies 12604013 www.lifetechnologies.com
Trypan blue solution, 0.4% Life Technologies 15250061 www.lifetechnologies.com
Paraformaldehyde Carl Roth 335.3 www.carlroth.com
Bovine serum albumin (BSA) Fraction V PAA Laboratories, Coelbe K41-001 www.gelifesciences.com
Tween-20 Detergent Calbiochem 655205 www.merckmillipore.de
Carboxyfluorescein succinimidyl ester (CFSE) eBioscience 65-0850-84 www.ebioscience.com
DMSO AppliChem A1584 www.applichem.com
Bottle top filters express plus 0.22 µm, 250 ml Millipore SCGPU02RE www.millipore.com
Cell culture treated flasks (T 25) NUNC 156367 www.thermoscientific.com
Cell culture treated flasks (T 75) NUNC 156499 www.thermoscientific.com
Conical tubes (15 ml) Greiner Bio-One 188271 www.greinerbioone.com
Conical tubes (50 ml) Greiner Bio-One 227261 www.greinerbioone.com
Pasteur pipet, glass (150 mm) STEIN Labortechnik, Remchingen S03710150 www.stein-labortechnik.de
Pipet tips (0.1-10 µl) Corning 4125 www.corning.com
Pipet tips (1-200 µl) Corning 4126 www.corning.com
Pipet tips (100-1000 µl) Corning 4129 www.corning.com
Serological pipets, 5 ml Corning 4051 www.corning.com
Serological pipets, 10 ml Corning 4101 www.corning.com
Serological pipets, 25 ml Corning 4251 www.corning.com
Microcentrifuge tubes (0.5 ml) Sarstedt 72,699 www.sarstedt.com
Microcentrifuge tubes (1.5 ml) Greiner Bio-One 616201 www.greinerbioone.com
Microcentrifuge tubes (2.0 ml) Sarstedt 72,695,500 www.sarstedt.com
Anti-Human CD24 APC monoclonal antibody eBioscience 17-0247-42 www.ebioscience.com
Working dilution 1:50
Anti-Human CD54 PE monoclonal antibody eBioscience 12-0549-42 www.ebioscience.com
Working dilution 1:50
Neuronal Class III β-Tubulin (Tuj1) polyclonal antibody Covance PRB-435P www.covance.com
Working dilution 1:2000
Alexa Fluor 488 Donkey anti Rabbit Life Technologies A21206 www.lifetechnologies.com
Working dilution 1:2000
Zenon® Fluorescein Rabbit IgG Labeling Kit Life Technologies Z-25342 www.lifetechnologies.com
Neubauer-Improved counting chamber Marienfeld 0640010 www.marienfeld-superior.com
Vortex Scientific Industries G560E www.scientificindustries.com
Thermomixer comfort Eppendorf 5355 000.001 www.eppendorf.com
Accuri C6 flow cytometer Becton Dickinson (BD) 653118 www.bdbiosciences.com/instruments/accuri
Microcentrifuge refrigerated, PerfectSpin 24 R Peqlab 91-PSPIN-24R www.peqlab.de
Orbital shaker, Unimax 1010 Heidolph 543-12310-00 www.heidolph-instruments.de
Centrifuge refrigerated, Rotanta 96 RC Hettich 4480-50 www.hettichlab.com
Class II Biological safety cabinet Safe 2020 Thermo Scientific 51026640 www.thermoscientific.com
CO2 Incubator, Heracell 240i Thermo Scientific 51026331 www.thermoscientific.com
Vacuum system, Vacusafe comfort Integra Biosciences 158320 www.integra-biosciences.de
Microscope, Axiovert 40 CFL Zeiss 451212 www.zeiss.de
Pipet controller, accu-jet pro Brand 26303 www.brand.de
Micropipet, Pipetman neo P20N (2-20 µl) Gilson F144563 www.gilson.com
Micropipet, Pipetman neo P200N (20-200 µl) Gilson F144565 www.gilson.com
Micropipet, Pipetman neo P1000N (100-1000 µl) Gilson F144566 www.gilson.com

Referências

  1. Herzenberg, L. A., et al. The History and Future of the Fluorescence Activated Cell Sorter and Flow Cytometry: A View from. 48 (10), 1819-1827 (2002).
  2. Chattopadhyay, P. K., Roederer, M. Cytometry: today’s technology and tomorrow’s horizons. Methods (San Diego, Calif). 57 (3), 251-258 (2012).
  3. Jaye, D. L., Bray, R. A., Gebel, H. M., Harris, W. A. C., Waller, E. K. Translational applications of flow cytometry in clinical practice). J. Immunol. 188 (10), 4715-4719 (2012).
  4. Henel, G., Schmitz, J. Basic Theory and Clinical Applications of Flow Cytometry. Lab Med. 38 (7), 428-436 (2007).
  5. Seita, J., Weissman, I. L. Hematopoietic stem cell: self-renewal versus differentiation. Wiley Interdiscip. Rev. Syst. Biol. Med. 2 (6), 640-653 (2010).
  6. Ulrich, H., Bocsi, J. Phenotypes of stem cells from diverse origin. Cytometry. A. 77 (1), 6-10 (2010).
  7. Panchision, D. M., et al. Optimized flow cytometric analysis of central nervous system tissue reveals novel functional relationships among cells expressing CD133, CD15, and CD24. Stem cells. 25 (6), 1560-1570 (2007).
  8. Meyer, R. A., Zaruba, M. E., McKhann, G. M. Flow cytometry of isolated cells from the brain. Anal. Quant. Cytol. 2 (1), 66-74 (1980).
  9. Junger, H., Junger, W. G. CNTF and GDNF, but not NT-4, support corticospinal motor neuron growth via direct mechanisms. Neuroreport. 9 (16), 3749-3754 (1998).
  10. McLaren, F. H., Svendsen, C. N., Vander Meide, P., Joly, E. Analysis of neural stem cells by flow cytometry: cellular differentiation modifies patterns of MHC expression. J. Neuroimmunol. 112 (1-2), 35-46 (2001).
  11. Wang, S., Roy, N. S., Benraiss, A., Goldman, S. A. Promoter-based isolation and fluorescence-activated sorting of mitotic neuronal progenitor cells from the adult mammalian ependymal/subependymal. 22 (1-2), 167-176 (2000).
  12. Tanke, H. J., vander Keur, M. Selection of defined cell types by flow-cytometric cell sorting. Trends Biotechnol. 11 (2), 55-62 (1993).
  13. Baumgarth, N., Roederer, M. A practical approach to multicolor flow cytometry for immunophenotyping. J. Immunol. Methods. 243 (1-2), 77-97 (2000).
  14. Sergent-Tanguy, S., Chagneau, C., Neveu, I., Naveilhan, P. Fluorescent activated cell sorting (FACS): a rapid and reliable method to estimate the number of neurons in a mixed population. J. Neurosci. Methods. 129 (1), 73-79 (2003).
  15. Ernst, A., et al. Neurogenesis in the striatum of the adult human brain. Cell. 156 (5), 1072-1083 (2014).
  16. Perfetto, S. P., Chattopadhyay, P. K., Roederer, M. Seventeen-colour flow cytometry: unravelling the immune system. Nat. Rev. Immunol. 4 (8), 648-655 (2004).
  17. Bandura, D. R., et al. Mass cytometry: technique for real time single cell multitarget immunoassay based on inductively coupled plasma time-of-flight mass spectrometry. Anal. Chem. 81 (16), 6813-6822 (2009).
  18. Bendall, S. C., et al. Single-cell mass cytometry of differential immune and drug responses across a human hematopoietic continuum. Science. 332 (6030), 687-696 (2011).
  19. Neveu, I., Rémy, S., Naveilhan, P. The neuropeptide Y receptors, Y1 and Y2, are transiently and differentially expressed in the developing cerebellum. Neurociência. 113 (4), 767-777 (2002).
  20. Pruszak, J., Just, L., Isacson, O., Nikkhah, G. Isolation and culture of ventral mesencephalic precursor cells and dopaminergic neurons from rodent brains. Curr. Protoc. Stem Cell Biol. 2 (Unit 2D.5), (2009).
  21. Suslov, O. N., Kukekov, V. G., Ignatova, T. N., Steindler, D. A. Neural stem cell heterogeneity demonstrated by molecular phenotyping of clonal neurospheres. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 99 (22), 14506-14511 (2002).
  22. Bez, A., et al. Neurosphere and neurosphere-forming cells: morphological and ultrastructural characterization. Brain Res. 993 (1-2), 18-29 (2003).
  23. Pruszak, J., Isacson, O. Molecular and cellular determinants for generating ES-cell derived dopamine neurons for cell therapy. Adv. Exp. Med. Biol. 651, 112-123 (2009).
  24. Carson, C. T., Aigner, S., Gage, F. H. Stem cells: the good, bad and barely in control. Nat. Med. 12 (11), 1237-1238 (2006).
  25. Yuan, S. H., et al. Cell-surface marker signatures for the isolation of neural stem cells, glia and neurons derived from human pluripotent stem cells. PloS One. 6 (3), e17540 (2011).
  26. Roy, N. S., Cleren, C., Singh, S. K., Yang, L., Beal, M. F., Goldman, S. Functional engraftment of human ES cell-derived dopaminergic neurons enriched by coculture with telomerase-immortalized midbrain astrocytes. Nat. Med. 12 (11), 1259-1268 (2006).
  27. Uchida, N., et al. Direct isolation of human central nervous system stem cells. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 97 (26), 14720-14725 (2000).
  28. Pruszak, J., Ludwig, W., Blak, A., Alavian, K., Isacson, O. CD15, CD24, and CD29 define a surface biomarker code for neural lineage differentiation of stem cells. Stem Cells. 27 (12), 2928-2940 (2009).
  29. Peh, G. S. -. L., Lang, R. J., Pera, M. F., Hawes, S. M. CD133 expression by neural progenitors derived from human embryonic stem cells and its use for their prospective isolation. Stem Cells Dev. 18 (2), 269-282 (2009).
  30. Golebiewska, A., Atkinson, S. P., Lako, M., Armstrong, L. Epigenetic landscaping during hESC differentiation to neural cells. Stem Cells. 27 (6), 1298-1308 (2009).
  31. Dietrich, J., Noble, M., Mayer-Proschel, M. Characterization of A2B5+ glial precursor cells from cryopreserved human fetal brain progenitor cells. Glia. 40 (1), 65-77 (2002).
  32. Nishiyama, A. NG2 cells in the brain: a novel glial cell population. Hum. Cell. 14 (1), 77-82 (2001).
  33. Jungblut, M., et al. Isolation and characterization of living primary astroglial cells using the new GLAST-specific monoclonal antibody ACSA-1. Glia. 60 (6), 894-907 (2012).
  34. Ono, Y., et al. Differences in neurogenic potential in floor plate cells along an anteroposterior location: midbrain dopaminergic neurons originate from mesencephalic floor plate cells. Development. 134 (17), 3213-3225 (2007).
  35. Chung, S., et al. ES cell-derived renewable and functional midbrain dopaminergic progenitors. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 108 (23), 9703-9708 (2011).
  36. Doi, D., et al. Isolation of Human Induced Pluripotent Stem Cell-Derived Dopaminergic Progenitors by Cell Sorting for Successful Transplantation. Stem Cell Reports. 2 (3), 337-350 (2014).
  37. Solozobova, V., Wyvekens, N., Pruszak, J. Lessons from the embryonic neural stem cell niche for neural lineage differentiation of pluripotent stem cells. Stem Cell Rev. 8 (3), (2012).
  38. Turaç, G., et al. Combined flow cytometric analysis of surface and intracellular antigens reveals surface molecule markers of human neuropoiesis. PloS One. 8 (6), e68519 (2013).
  39. Buchwalow, I. B., Böcker, W. Chapter 2. Immunohistochemistry: Basics and Methods. , 9-17 (2010).
  40. Tario, J. D., et al. Optimized staining and proliferation modeling methods for cell division monitoring using cell tracking dyes. J. Vis. Exp. (70), e4287 (2012).
  41. Lyons, A. B., Parish, C. R. Determination of lymphocyte division by flow cytometry. J. Immunol. Methods. 171 (1), 131-137 (1994).
  42. Hawkins, E. D., et al. Measuring lymphocyte proliferation, survival and differentiation using CFSE time-series data. Nat. Protoc. 2 (9), 2057-2067 (2007).
  43. Quah, B. J. C., Parish, C. R. The use of carboxyfluorescein diacetate succinimidyl ester (CFSE) to monitor lymphocyte proliferation. J. Vis. Exp. 44, (2010).
  44. Sukhdeo, K., et al. Multiplex flow cytometry barcoding and antibody arrays identify surface antigen profiles of primary and metastatic colon cancer cell lines. PloS One. 8 (1), e53015 (2013).
  45. Jiang, L., et al. Daucosterol promotes the proliferation of neural stem cells. The J. Steroid Biochem. Mol. Biol. 140, 90-99 (2014).
  46. Hulspas, R., et al. Considerations for the control of background fluorescence in clinical flow cytometry. Cytometry. B. 76 (6), 355-364 (2009).
  47. Moloney, M., Shreffler, W. G. Basic science for the practicing physician: flow cytometry and cell sorting. Annals of Allergy, Asthm., & Immunology: Official Publication of the American College of Allergy, Asthma., & Immunology. 101 (5), 544-549 (2008).
  48. Siebzehnrubl, F. A., et al. Isolation and characterization of adult neural stem cells. Methods Mol. Biol. 750, 61-77 (2011).
  49. Guez-Barber, D., et al. FACS purification of immunolabeled cell types from adult rat brain). J. Neurosci. Methods. 203 (1), 10-18 (2012).
  50. Tham, C. -. S., Lin, F. -. F., Rao, T. S., Yu, N., Webb, M. Microglial activation state and lysophospholipid acid receptor expression. Int. J. Dev. Neurosci. 21 (8), 431-443 (2003).
  51. Nguyen, H. X., Beck, K. D., Anderson, A. J. Quantitative assessment of immune cells in the injured spinal cord tissue by flow cytometry: a novel use for a cell purification method. J. Vis. Exp. (50), e2698 (2011).
  52. Marchenko, S., Flanagan, L. Counting human neural stem cells. J. Vis. Exp. (7), 262 (2007).
  53. Brunlid, G., Pruszak, J., Holmes, B., Isacson, O., Sonntag, K. C. Immature and neurally differentiated mouse embryonic stem cells do not express a functional Fas/Fas ligand system. Stem Cells. 25 (10), 2551-2558 (2007).
  54. Brewer, G. J. Isolation and culture of adult rat hippocampal neurons. J. Neurosci. Methods. 71 (2), 143-155 (1997).
  55. Cardona, A. E., Huang, D., Sasse, M. E., Ransohoff, R. M. Isolation of murine microglial cells for RNA analysis or flow cytometry. Nat. Protoc. 1 (4), 1947-1951 (2006).
  56. Nielsen, J. A., Maric, D., Lau, P., Barker, J. L., Hudson, L. D. Identification of a novel oligodendrocyte cell adhesion protein using gene expression profiling. J. Neurosci. 26 (39), 9881-9891 (2006).
  57. Daneman, R., et al. The mouse blood-brain barrier transcriptome: a new resource for understanding the development and function of brain endothelial cells. PloS One. 5 (10), e13741 (2010).
  58. Gräbner, R., Till, U., Heller, R. Flow cytometric determination of E-selectin, vascular cell adhesion molecule-1, and intercellular cell adhesion molecule-1 in formaldehyde-fixed endothelial cell monolayers. Cytometry. 40 (3), 238-244 (2000).
  59. Quah, B. J. C., Parish, C. R. New and improved methods for measuring lymphocyte proliferation in vitro and in vivo using CFSE-like fluorescent dyes. J. Immunol. Methods. 379 (1-2), 1-14 (2012).
  60. Lathia, J. D., et al. High-throughput flow cytometry screening reveals a role for junctional adhesion molecule a as a cancer stem cell maintenance factor. Cell Rep. 6 (1), 117-129 (2014).
  61. Ganat, Y. M., et al. Identification of embryonic stem cell-derived midbrain dopaminergic neurons for engraftment. J. Clin. Invest. 122 (8), 2928-2939 (2012).
  62. Hedlund, E., et al. Embryonic stem cell-derived Pitx3-enhanced green fluorescent protein midbrain dopamine neurons survive enrichment by fluorescence-activated cell sorting and function in an animal model of Parkinson’s disease. Stem Cells. 26 (6), 1526-1536 (2008).
  63. Maroof, A. M., et al. Directed differentiation and functional maturation of cortical interneurons from human embryonic stem cells. Cell Stem Cell. 12 (5), 559-572 (2013).
  64. Chivet, M., Hemming, F., Pernet-Gallay, K., Fraboulet, S., Sadoul, R. Emerging role of neuronal exosomes in the central nervous system. Front. Physiol. 3, 145 (2012).
  65. Graner, M. W., et al. Proteomic and immunologic analyses of brain tumor exosomes. FASEB J. 23 (5), 1541-1557 (2009).
  66. Eldh, M., Lötvall, J. Isolation and characterization of RNA-containing exosomes. J. Vis. Exp. (59), e3037 (2012).
  67. Capela, A., Temple, S. LeX is expressed by principle progenitor cells in the embryonic nervous system, is secreted into their environment and binds Wnt-1. Dev. Biol. 291 (2), 300-313 (2006).
  68. Nieoullon, V., Belvindrah, R., Rougon, G., Chazal, G. mCD24 regulates proliferation of neuronal committed precursors in the subventricular zone. Mol. Cell. Neurosci. 28 (3), 462-474 (2005).
  69. Nagato, M., et al. Prospective characterization of neural stem cells by flow cytometry analysis using a combination of surface markers. J. Neurosci. Res. 80 (4), 456-466 (2005).
  70. Hall, P. E., Lathia, J. D., Miller, N. G. A., Caldwell, M. A., French-Constant, C. Integrins are markers of human neural stem cells. Stem Cells. 24 (9), 2078-2084 (2006).
  71. Hargus, G., et al. Differentiated Parkinson patient-derived induced pluripotent stem cells grow in the adult rodent brain and reduce motor asymmetry in Parkinsonian rats. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 107 (36), 15921-15926 (2010).
  72. Elkabetz, Y., et al. Human ES cell-derived neural rosettes reveal a functionally distinct early neural stem cell stage. Genes Dev. 22 (2), 152-165 (2008).

Play Video

Citar este artigo
Menon, V., Thomas, R., Ghale, A. R., Reinhard, C., Pruszak, J. Flow Cytometry Protocols for Surface and Intracellular Antigen Analyses of Neural Cell Types. J. Vis. Exp. (94), e52241, doi:10.3791/52241 (2014).

View Video