Summary

Isolation und Kultur der primär neuronen und Glia von Adult Ratte Harnblase

Published: May 23, 2020
doi:

Summary

Dieses Protokoll versucht, ein wiederholbares Protokoll für primäre Neuronen und Gliaisolation von Rattenblase für weitere zelluläre Experimente zu etablieren.

Abstract

Die unteren Harnwege hat zwei Hauptfunktionen, nämlich regelmäßige Urinlagerung und Micturition; diese Funktionen werden durch zentrale und periphere Neuroregulation vermittelt. Obwohl umfangreiche Forschung über die unteren Harnwege Nervensystem durchgeführt wurde, die meisten Studien haben sich auf primärkultur konzentriert. Dieses Protokoll führt eine Methode zur Isolierung und Kultur von Blasenneuronen und Glia von Sprague-Dawley Ratten ein. Bei dieser Methode wurden die Neuronen und Glia in einem 37 °C, 5% CO2-Inkubator für 5–7 Tage inkubiert. Infolgedessen wuchsen sie zu ausgereiften Formen heran, die für verwandte nachfolgende Immunfluoreszenzexperimente geeignet waren. Die Zellen wurden mit einem optischen Mikroskop morphologisch beobachtet. Neuronen, synaptische Vesikel und Glia wurden durch β-III-Tubulin und MAP-2, Synapsin-1 bzw. GFAP-Färbung identifiziert. In der Zwischenzeit wurde die Immunzytochemie an mehreren Neurotransmitter-bezogenen Proteinen durchgeführt, wie Cholin-Acetyltransferase, DYNLL2 und SLC17A9.

Introduction

Der untere Harnweg hat zwei Hauptfunktionen: periodische Urinlagerung und Micturition1. Die unteren Harnwege Nervensystem (LUTNS) steuert diese Funktionen und ist empfindlich und anfällig für viele Neuropathien, die angeboren sein können (Porphyrie), erworben (Lyme-Krankheit), sekundär zu Krankheitszuständen (diabetische Zystopathie), medikamentös induziert (hämorrhagische Zystitis), Chirurgie verursacht (abdominoperinealresektion), oder Verletzungen verursacht (traumatische Rückenmarksverletzung)2,3,4,5,6. In physiologisch-pathologischen Studien sind In-vivo- und In-vitro-Experimente gleichermaßen wichtig. Während in vivo Forschung auf LUTNS wurde auf Organ-, zelluläre, und molekulare Ebene für einige Zeit durchgeführt, In-vitro-Forschung an primären Neuronen aus der Harnblase ist fast nicht existent8,9. Obwohl die vorliegende Studie begrenzt ist, hoffen wir, die Forschung in diesem Bereich voranzutragen, damit andere Forscher sie verbessern können. Auf diese Weise, Diese Co-Kultur kann zu einem zellulären Verständnis der physiologischen Dysfunktion in Phänotypen führen, wie Blase Neuron Dysfunktion.

Im Gegensatz zu enterischen Muskeln mit einer klaren Richtung der Muskelzellen in diskrete Schichten sind die Muskeln der Blase unorganisiert10. Anstatt die äußere Schicht der Blase abzuschälen, schlägt diese Methode daher vor, die gesamte Blase zu verdauen, um die Schwierigkeit des Betriebs zu reduzieren und die Vorverarbeitungszeit für eine hohe Zellüberlebensrate zu verkürzen.

Nach dieser Methode können wir eine gemischte Kultur von Neuronen und anderen Zellen erhalten. Die anderen Zellen sind unentbehrlich, da ihre Anwesenheit eine in vivo Umgebung imitiert11. Darüber hinaus liefern solche Zellen die Substanzen, die im Medium nicht verfügbar sind.

Diese Methode umfasst zwei Schritte für die Verdauung. Zunächst wird Kollagenase Typ II verwendet, um Kollagen zu hydrolysieren, gefolgt von Trypsin, um das Gewebe in Zellen10zu dissoziieren. Auf diese Weise werden Blasengewebe in einzelne Zellen dispergiert und wachsen dann relativ unabhängig. Wenn die Kultur der Neuronen reift, können die Neuronen für bildgebende oder funktionelle Assays verwendet werden.

Protocol

Alle Versuchsprotokolle und Tierverfahren entsprachen den ethischen Grundsätzen des Nationalen Forschungsrates. 1. Herstellung von Materialien Sterilisieren Sie alle Instrumente und ddH2O mit einem Autoklaven, bevor Sie das Experiment durchführen. Zu den Instrumenten gehören u.a. chirurgische Schere, Augenscheren, Zangen, Löffelkernteiler, Glasschalen (60–100 mm Durchmesser) und Glasbrecher. Bereiten Sie die Krebs-Lösung wie folgt vor (Tabelle 1</s…

Representative Results

Im Prozess der primären Zellkultur waren die erfassten Zellen rund mit hellen und klaren Grenzen vor dem angefügten Zustand. Als die Neuronen wuchsen, begannen Dendriten und Axone zu unterscheiden. Nach 5–7 Tagen Kultur erreichten die Neuronen eine reife Form mit langen Projektionen, die ideal für Bildgebungs- oder Funktionsstudien waren. Obwohl die meisten Verunreinigungen und Zellablagerungen aufgrund wechselnder Medien entfernt werden konnten, waren bestimmte Residuen, die an Poly-D-Lysin- und Lamininbeschichtung…

Discussion

Plattenvorbereitung
Die Verwendung von Glasabdeckungen in 6-, 12- oder 48-Well-Kulturplatten für immunfluoreszierende oder Kalzium-Bildgebungsexperimente ist eine wirtschaftliche und probenschonende Operation. Zellen wachsen gut in Platten ohne Decklippen während der Herstellung von primären Zellkulturen. Daher sind Coverlips in Experimenten wie Western Blot oder Polymerase-Kettenreaktion entbehrlich. Darüber hinaus ist die Beschichtung ein notwendiger Schritt vor der Beschichtung von Zellen, mit …

Declarações

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Diese Studie wurde von der National Natural Science Foundation of China (Grant-Nr. 81673676) und dem Dongguan Science and Technology Bureau (Grant-Nr. 2019622101002) unterstützt. Die Autoren danken Dr. Maryrose Sullivan (Assistant Professor in Surgery, Harvard Medical School) für die technische Beratung.

Materials

0.25% trypsin Gibico 15050065 Enzyme digestion
48-well culture plate Corning 3548 Coating dish
antibiotic/antimycotic Gibico 15240062 Culture media/Rinse media
Anti-Glial Fibrillary Acidic Protein Antibody Santa Cruz sc-33673 ICC
B-27 Gibico 17504044 Culture media
BSA Fraction V Gibico 332 Enzyme digestion
Choline Acetyltransferase Antibody Abcam ab18736 ICC
CO2 Incubator Heraeus B16UU Cells culture
Collagenase type II Sigma 2593923 Enzyme digestion
DMEM/F-12 Gibico 11330032 Rinse media
DYNLL2 Antibody Santa Cruz sc-13969 ICC
Fetal Bovine Serum Gibico 10100147 Culture media/Rinse media
Forceps Shanghai Jin Zhong Medical Devices 1383 10 cm; Sterile operation
Glass breakers Huan Qiu Medical Devices 1101 50 ml; Sterile operation
Glass coverslips WHB Scientific WHB-48-CS Coating dish
Glass dishes Huan Qiu Medical Devices 1177 100 mm; Sterile operation
Goat Anti-Rat IgG(H+L), Mouse ads-Alexa Fluor 488 Southernbiotech 3050-30 ICC
Goat Anti-Rat IgG(H+L), Mouse ads-Alexa Fluor 555 Southernbiotech 3050-30 ICC
Hoechst 33342 BD 561908 ICC
Laminar flow bench Su Jie Medical Devices CB 1400V Sterile operation
Laminin Sigma L2020 Coating dish
L-glutamine Gibico 25030081 Culture media
MAP-2 Antibody Affinity AF5156 ICC
Murine GDNF Peprotech AF45044 Culture media
Neurobasal-A Medium Gibico 10888022 Culture media
Ophthalmic scissors Shanghai Jin Zhong Medical Devices J21010 12.5 cm; Sterile operation
Pipettes Eppendorf 3120000240 100-1000 ul; Reagent and sample pipetting
Pipettes Eppendorf 3120000267 10-100 ul; Reagent and sample pipetting
Poly-D-lysine Sigma P7280 Coating dish
Refrigerated centrifuge Ping Fan Instrument TGL-16A Enzyme digestion
Shaking incubator Haimen Kylin-Bell Lab Instruments T8-1 Enzyme digestion
SLC17A9 Antibody MBL International BMP079 ICC
Spoons nucleus divider Shanghai Jin Zhong Medical Devices YZR030 12 cm; Sterile operation
Substance P Antibody Santa Cruz sc-58591 ICC
Surgical scissors Shanghai Jin Zhong Medical Devices J21130 16 cm; Sterile operation
Surgical towel Fu Kang Medical Devices 5002 40 x 50 cm; Sterile operation
Synapsin-1 Antibody CST 5297T ICC
Tubulin beta Antibody(β-III-tubulin) Affinity AF7011 ICC

Referências

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Wang, R., Huang, Z., Ren, W., Zhang, J., Zhang, Y., Tan, B., Huang, P., Cao, H. Isolation and Culture of Primary Neurons and Glia from Adult Rat Urinary Bladder. J. Vis. Exp. (159), e61177, doi:10.3791/61177 (2020).

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