Summary

Évaluation de la viabilité neuronale à l'aide de diacétate de fluorescéine-iodure de propidium Double coloration dans la culture du neurone de granulé céréalier

Published: May 10, 2017
doi:

Summary

Ce protocole décrit comment mesurer avec précision la viabilité neuronale à l'aide de la diurétate de fluorescéine (FDA) et de la double coloration à l'iodure de propidium (PI) dans des neurones de granules cérébelleux cultivés, une culture neuronale primaire utilisée comme modèle in vitro dans les recherches en neuroscience et neuropharmacologie.

Abstract

Les neurones de granules céréaliers cultivés primaires (CGN) ont été largement utilisés comme modèle in vitro dans les recherches en neurosciences et neuropharmacologie. Cependant, la coexistence de cellules gliales et de neurones dans la culture CGN pourrait entraîner des biais dans l'évaluation précise de la viabilité neuronale. Le diacétate de fluorescéine (FDA) et la double coloration à l'iodure de propidium (PI) ont été utilisés pour mesurer la viabilité cellulaire en évaluant simultanément les cellules viables et mortes. Nous avons utilisé la double coloration FDA-PI pour améliorer les sensibilités des tests colorimétriques et pour évaluer la viabilité neuronale dans les CGN. En outre, nous avons ajouté des taches d'ADN fluorescentes bleues ( p. Ex. Hoechst) pour améliorer la précision. Ce protocole décrit comment améliorer la précision de l'évaluation de la viabilité neuronale en utilisant ces méthodes dans la culture CGN. En utilisant ce protocole, le nombre de cellules gliales peut être exclu en utilisant une microscopie à fluorescence. Une stratégie similaire peut être appliquée pour distinguer le gli indésirableAl-cellules de neurones dans diverses cultures de cellules mixtes, telles que la culture corticale primaire et la culture de l'hippocampe.

Introduction

Les tests de cytotoxicité colorimétrique, tels que le dosage du bromure de 3- (4, 5-diméthyl-2-thiazolyl) -2, 5-diphényl-2-H-tétrazolium (MTT), sont couramment utilisés pour mesurer la viabilité cellulaire in vitro . Les neurones de granules céréaliers cultivés primaires (CGN) provenant de rats sont sensibles à diverses neurotoxines, y compris l'ion 1-méthyl-4-phénylpyridinium, le peroxyde d'hydrogène et le glutamate 1 , 2 . Par conséquent, les cultures CGN peuvent être utilisées comme un modèle in vitro dans le domaine des neurosciences. Les cultures de CGN peuvent contenir une variété de cellules, y compris les neurones et les cellules gliales, qui peuvent représenter environ 1% des cellules totales dans la culture CGN. Cependant, les cellules gliales répondent différemment aux neurotoxines par rapport aux neurones, conduisant à un biais dans la viabilité neuronale mesurée par des analyses colorimétriques 3 .

Dans les cellules viables, le diacétate de fluorescéine (FDA) peut être converti en fluorescéine par l'esterase.L'iodure de propidium (PI) peut interagir avec l'ADN après avoir pénétré des cellules mortes et peut être utilisé pour indiquer l'apoptose dans la culture. Par conséquent, la double coloration FDA-PI peut évaluer simultanément des cellules viables et des cellules mortes, ce qui suggère que la viabilité cellulaire peut être mesurée plus précisément en combinant les deux méthodes colorimétriques. De plus, en ajoutant Hoechst, une coloration fluorescente bleue pour les noyaux, la précision de la viabilité cellulaire pourrait encore être améliorée. Le protocole présenté ici décrit la coloration double FDA-PI et la coloration triple FDA-PI-Hoechst, qui peut être utilisée pour analyser avec précision la viabilité neuronale dans les CGN cultivés primaires.

Ce protocole profite de la visualisation et de la distinction des CGN et des cellules gliales par leurs différentes tailles et formes. Après la coloration, le nombre de neurones viables et de neurones morts est compté à partir d'images représentatives prises par microscopie fluorescente. Les cellules gliales de grande taille sont exclues par la comparaison des CGN typiques tAken sous le mode fluorescent avec ceux pris sous le mode de contraste de phase. Une stratégie similaire peut être réalisée pour mesurer la viabilité neuronale dans des cultures cellulaires mixtes contenant des neurones et des cellules gliales, telles que des cultures corticales primaires et des cultures d'hippocampes.

Protocol

Toutes les procédures ont suivi le Guide National des Instituts de Santé (NIH) pour les soins et l'utilisation des animaux de laboratoire (Publications des NIH n ° 80-23, révisé en 1996) et ont été approuvés par le Comité institutionnel pour les soins et l'utilisation des animaux (IACUC) à l'Université de Ningbo ( SYXK-2008-0110). 1. Préparation des solutions et des médias culturels Remarque: Les réactifs et les stocks doivent être prépa…

Representative Results

La double immunocoloration de GAP43 (rouge) et GFAP (vert) a été utilisée pour analyser la forme des neurones et des cellules gliales, respectivement 2 , 5 . Les neurones et les cellules gliales sont présents dans la culture CGN. Les cellules gliales positives au GFAP sont grandes et de forme irrégulière, comme le montrent les flèches dans les images ( figure 1 ). Les tests traditionnels pour la vitalité …

Discussion

Ce protocole a été modifié à partir de procédures décrites précédemment 6 , 7 . Les chercheurs ont passé du temps à essayer de réduire la croissance des cellules non neuronales en améliorant les conditions lors de la culture des neurones primaires in vitro 8 . Cependant, même avec des conditions de culture améliorées, certaines cellules gliales restent. De plus, des cellules non neuronales sont nécessaires dans le…

Declarações

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Ce travail a été soutenu par des subventions de la Fondation des sciences naturelles de la province du Zhejiang (LY15H310007), le Projet de recherche appliquée sur la technologie à but non lucratif de la province de Zhejiang (2016C37110), la Fondation nationale des sciences naturelles de Chine (U1503223, 81673407), la science et la science internationales de Ningbo Projet de coopération technologique (2014D10019), l'équipe d'innovation municipale de Ningbo sur les sciences de la vie et la santé (2015C110026), le Projet de recherche internationale provincial de la science et de la technologie de Guangdong (n ° 2013B051000038), le programme de recherche de base de Shenzhen (JCYJ20160331141459373), Guangdong-Hong Le programme de financement de la coopération technologique de Kong (GHP / 012 / 16GD), le Conseil des subventions de recherche de Hong Kong (15101014), l'Université polytechnique de Hong Kong (G-YBGQ) et le Fonds KC Wong Magna à l'Université de Ningbo.

Materials

Poly-L-lysine Sigma P2636
D-glucose Sigma G8270
Cytosine β-D-Arabinofuranoside Sigma C1768
 Fetal bovine serum Gibco 10099141  high quality FBS is essential for culture
100× glutamine Gibco 25030081
100× anti-biotic Gibco 15240062
BME medium Gibco 21010046 
Fluorescein diacetate Sigma F7378
Propidium iodide Sigma P4170
Hoechst 33342 Yesen 40731ES10
rabbit Anti-GAP43 antibody Abcam ab75810
mouse Anti-GFAP antibody Cellsignaling 3670
Bovine serum albumin Sangon Biotech A602440
Trypsin  Sigma T4665
DNAse  Sigma D5025
Soybean trypsin inhibitor Sigma T9003
Pasteur pipette Volac Z310727 burn  the tip round before use
12-well cell culture plates TPP Z707783
6-well cell culture plates TPP Z707759 high quality cell culture plate  is essential for culture
Filter Millipore SLGP033RB
Pipet 5 ml Excell Bio CS017-0003
Pipet 10 ml Excell Bio CS017-0004
Dissect microscope Shanghai Caikang XTL2400
CO2 Incubator Thermo Scientific  311
Fluorescence microscope  Nikon TI-S
Fluorescence filter and emmision cubes Nikon B-2A, G-2A, UV-2A
Photo software Nikon NIS-Elements
Graphics editor softeware Adobe Photoshop CS
Image process softeware NIH ImageJ

Referências

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  2. Cui, W., et al. The anti-cancer agent SU4312 unexpectedly protects against MPP(+) -induced neurotoxicity via selective and direct inhibition of neuronal NOS. Br J Pharmacol. 168 (5), 1201-1214 (2013).
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Citar este artigo
Jiajia, L., Shinghung, M., Jiacheng, Z., Jialing, W., Dilin, X., Shengquan, H., Zaijun, Z., Qinwen, W., Yifan, H., Wei, C. Assessment of Neuronal Viability Using Fluorescein Diacetate-Propidium Iodide Double Staining in Cerebellar Granule Neuron Culture. J. Vis. Exp. (123), e55442, doi:10.3791/55442 (2017).

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