يصف هذا البروتوكول غير مباشر coculture الخلايا العصبية نجمية لتحليل مجزأة التفاعلات العصبية، الدبقية.
تطوير الخلايا العصبية السليمة وظيفة هو شرط أساسي للبلدان النامية والدماغ الكبار. ومع ذلك، فإن الآليات الكامنة وراء تشكيل رقابة شديدة وصيانة شبكات العصبية معقدة وغير مفهومة تماما حتى الآن. الأسئلة المفتوحة المتعلقة الخلايا العصبية في الصحة والمرض متنوعة وتمتد من فهم التنموية الأساسية للتحقيق في الأمراض المتعلقة البشرية، على سبيل المثال، مرض الزهايمر والفصام. التحليل الأكثر تفصيلا من الخلايا العصبية يمكن أن يؤديها في المختبر. ومع ذلك، الخلايا العصبية يطالبون الخلايا وبحاجة إلى دعم إضافي من الخلايا النجمية من أجل البقاء على المدى الطويل. هذا التباين الخلوي في الصراع بهدف تشريح تحليل الخلايا العصبية والخلايا النجمية. نقدم هنا مقايسة لزراعة الخلايا التي تسمح لاستنبات مشترك طويل الأجل من الخلايا العصبية والخلايا النجمية الأساسية النقية، التي تشترك في نفس المتوسطة محددة كيميائيا، في حين يجري جسديامنفصل. في هذا الإعداد، والثقافات البقاء على قيد الحياة لمدة تصل إلى أربعة أسابيع، والاختبار هو مناسبة لمجموعة متنوعة من التحقيقات بشأن تفاعل الخلايا العصبية الدبقية.
طوال العقود الماضية، والتفسير العام للوظيفة دبق عصبي قد تطورت من إسناد من مجرد داعم نحو دور تنظيمي فعال بشأن وظيفة الخلايا العصبية 1. لما له من تأثير بارز على توازن الدماغ في الصحة والمرض 2، النجمية ذات أهمية خاصة بالنسبة للمجتمع العلمي. في السنوات القليلة الماضية، ركزت مجموعة متنوعة من الدراسات حول تفاعلات الخلايا العصبية الدبقية في المجراة في المختبر 3. ومع ذلك، فإن معظم أنظمة الثقافة لا تسمح لتحليل منفصل كل أنواع الخلايا وsecretomes كل منهما.
عدة نهج تستغل استنبات مشترك المباشر من الخلايا العصبية والخلايا الدبقية لتحقيق بقاء طويل الأمد وتطوير الشبكة العصبية ذات الصلة من الناحية الفسيولوجية 4-6. هذا البروتوكول تصل إلى نفس الأهداف مع الحفاظ على حد سواء أنواع الخلايا فصلها فعليا 7. مقارنة مع مكيفاتالنهج د المتوسطة 8،9، نظامنا يسمح لدراسة الاتصال ثنائي الاتجاه بين الخلايا العصبية والخلايا النجمية. يمكن رصد التعبير عن جزيئات يشير يفرز في حين ينضج الخلايا في الوسيط المشترك. هذه الفرصة هي ذات الصلة وخاصة، كما تطلق الخلايا النجمية العوامل القابلة للذوبان، مثل السيتوكينات وعوامل النمو والجزيئات المصفوفة خارج الخلية 10،11، وبالتالي تنظيم نمو الخلايا العصبية وظيفة 7،12. وهكذا، فقد ثبت أن إضافة thrombospondin إلى خلايا الشبكية العقدة في المختبر أن تتجسد في تشكيل نقاط الاشتباك العصبي 13. ومع ذلك، ضرورية لجعل نقاط الاشتباك العصبي وظيفية 13 عوامل أخرى غير معروفة بعد. وعلاوة على ذلك، فإن الجزيئات الصادرة عن الخلايا النجمية يجب أن تحدد من أجل فهم أساس التفاعلات العصبية، الدبقية.
وقد وصفت زراعة الخلايا العصبية الابتدائية والخلايا النجمية من الماوس والفئران سابقا 14-16. نحن هناتقديم أداة أنيقة وتنوعا في الجمع بين أنواع الخلايا في نهج coculture غير مباشر. منذ الثقافتين يتم فصل جسديا بعد تقاسم نفس المتوسطة، وتأثير الخلايا العصبية، الخلايا النجمية والجزيئات القابلة للذوبان، ويمكن تحليلها على حدة، وبالتالي خلق أداة قوية لدراسات التفاعل بين الخلايا العصبية الدبقية.
والهدف الرئيسي من البروتوكول الحالي هو الثقافات العصبية ونجمي منفصلة تماما، مع الحفاظ عليها في متوسطة المشتركة. لهذا السبب، ينبغي التحقق من نقاء الثقافات التي تم الحصول عليها في بداية الإجراء. نحن نوصي باستخدام تويولين الخلايا العصبية محددة، neurofilaments أو البروتين NeuN…
The authors have nothing to disclose.
The present work was supported by the German research foundation (Deutsche Forschungsgemeinschaft DFG: GRK 736, Fa 159/22-1; the research school of the Ruhr University Bochum (GSC98/1) and the priority program SSP 1172 “Glia and Synapse”, Fa 159/11-1,2,3).
Reagents | |||
B27 | Gibco (Life Technologies) | 17504-044 | |
Cell culture grade water | MilliQ | ||
Cell culture grade water | MilliQ | ||
Cytosine-ß-D arabinofuranoside (AraC) | Sigma-Aldrich | C1768 | CAUTION: H317, H361 |
DMEM | Gibco (Life Technologies) | 41966-029 | |
DNAse | Worthington | LS002007 | |
Gentamycin | Sigma-Aldrich | G1397 | CAUTION: H317-334 |
Glucose | Serva | 22700 | |
HBSS | Gibco (Life Technologies) | 14170-088 | |
HEPES | Gibco (Life Technologies) | 15630-056 | |
Horse serum | Biochrom AG | S9135 | |
L-Cysteine | Sigma-Aldrich | C-2529 | |
MEM | Gibco (Life Technologies) | 31095-029 | |
Ovalbumin | Sigma-Aldrich | A7641 | CAUTION: H334 |
Papain | Worthington | 3126 | |
PBS | self-made | ||
Poly-D-lysine | Sigma-Aldrich | P0899 | |
Poly-L-ornithine | Sigma-Aldrich | P3655 | |
Sodium pyruvate | Sigma-Aldrich | S8636 | |
Trypsin-EDTA | Gibco (Life Technologies) | 25300054 | |
Equipment | |||
24 well plates | Thermoscientific/Nunc | 142475 | |
24-wells plate (for the indirect co-culture) | BD Falcon | 353504 | |
Binocular | Leica | MZ6 | |
Cell-culture inserts | BD Falcon | 353095 | |
Centrifuge | Heraeus | Multifuge 3S-R | |
Counting Chamber | Marienfeld | 650010 | |
Forceps | FST Dumont (#5) | 11254-20 | |
glass cover slips (12 mm) | Carl Roth (Menzel- Gläser) | P231.1 | |
Incubator | Thermo Scientific | Heracell 240i | |
Micro tube (2 ml) | Sarstedt | 72,691 | |
Microscope | Leica | DMIL | |
Millex Syringe-driven filter unit | Millipore | SLGV013SL | |
Orbital shaker | New Brunswick Scientific | Innova 4000 | |
Parafilm | Bemis | PM-996 | |
Petri dishes (10 cm) | Sarstedt | 833,902 | |
pipette (1 ml) | Gilson | Pipetman 1000 | |
Sterile work bench | The Baker Company | Laminar Flow SterilGARD III | |
Surgical scissors | FST Dumont | 14094-11 | |
Syringe | Henry Schein | 9003016 | |
T75 flask | Sarstedt | 833,911,002 | |
tube (15 ml) | Sarstedt | 64,554,502 | |
Water bath | GFL | Water bath type 1004 |