Summary

Dissecção e Cultura do Gânglio pintainho Statoacoustic e Explantes da Medula Espinhal em géis de colágeno para Ensaios crescimento de neuritos

Published: December 20, 2011
doi:

Summary

Demonstramos como dissecar e cultura pinto gânglio statoacoustic E4 e E6 explantes medula espinhal. Explantes são cultivados sob condições sem soro em gel de colágeno 3D por 24 horas. Neuritos resposta é testado com o meio do fator de crescimento suplementado com proteína e revestido contas.

Abstract

Os órgãos sensoriais do ouvido interno de frango são inervados pelos processos periféricos do gânglio statoacoustic (SAG) neurônios. Inervação órgão sensorial depende de uma combinação de pistas de orientação axônio 1 e fatores de sobrevivência duas localizadas ao longo da trajetória de axônios em crescimento e / ou dentro de seus alvos órgão sensorial. Por exemplo, interferência funcional com uma via clássica de sinalização de orientação do axônio, Semaforina-neuropilin, gerado misrouting de axônios ótica 3. Além disso, vários fatores de crescimento expressos nas metas sensoriais do ouvido interno, incluindo Neurotrofina-3 (NT-3) e Fator neurotrófico derivado do cérebro (BDNF), têm sido manipulados em animais transgênicos, mais uma vez levando a misrouting de axônios SAG 4. Essas mesmas moléculas promover a sobrevivência e crescimento de neuritos de neurônios SAG pinto in vitro 5,6.

Aqui, descrevemos e demonstrar o método in vitro estamos atualmente ucantar para testar a capacidade de resposta do neurites SAG pinto de proteínas solúveis, incluindo morfogenes conhecido como o Wnts, bem como fatores de crescimento que são importantes para promover o crescimento SAG neurite e sobrevivência dos neurônios. Usando este sistema modelo, esperamos tirar conclusões sobre os efeitos que ligantes secretados podem exercer sobre a sobrevivência SAG neurônio e crescimento de neuritos.

Explantes SAG são dissecados no dia embrionárias 4 (E4) e cultivadas em géis tridimensionais de colágeno sob condições sem soro por 24 horas. Primeiro, a capacidade de resposta neurite é testada por explantes de cultura suplementado com proteína-médio. Então, perguntar se fontes pontuais de ligantes secretada pode ter efeitos direcionais no crescimento de neuritos, são explantes co-cultivados com proteína revestido contas e ensaiadas para a capacidade do talão até localmente promovem ou inibem a conseqüência. Nós também incluímos uma demonstração da dissecção (protocolo modificado 7) e cultura de explantes E6 medula espinhal. Nósrotineiramente usam explantes medula espinhal para confirmar bioatividade das proteínas e proteína-embebido contas, e verificar as espécies reatividade cruzada com tecido de bico, nas condições mesma cultura como explantes SAG. Estes ensaios in vitro são convenientes para a rápida triagem para as moléculas que exercem tróficos (sobrevivência) ou trópico (direcional) efeitos sobre os neurônios SAG, especialmente antes de realizar estudos in vivo. Além disso, este método permite que o teste de moléculas individuais sob condições sem soro, com alta sobrevivência dos neurônios 8.

Protocol

Receitas Pinto Ringers 7,2 g NaCl 0,23 g CaCl 2 + 2H 2 O 0,37 g KCl 0,115 g Na 2 HPO 4 900 ml Água (grau de cultura de tecidos) Nota: Ajustar o pH para 7,4. Trazer um volume final de 1000 ml com água. PBS 10X </…

Discussion

Nós apresentamos um método para dissecar e cultura SAG E4 e E6 explantes medula espinhal, de bico, sob soro livre de condições. Este procedimento é usado atualmente em nosso laboratório para estudar os efeitos de vários ligantes secretada na sobrevivência SAG neurônio e crescimento de neuritos. Aspectos inovadores deste protocolo incluem o uso de um sistema isento de soro, para explantes cultura eo uso de contas embebido em fatores de crescimento para estudar os efeitos sobre crescimento de neuritos SAG. Um mé…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Este trabalho foi financiado pelo National Institutes of Health Grant RO1DC002756 ea Purdue Research Foundation. Agradecemos a Doris Chang Wu e Wiese para o conselho com experimentos e McPhail Rodney para ajudar com números.

Materials

Reagent Company Catalogue number Comment
Equipment

 

   
Dissection microscope

 

  We use a Leica M80 stereomicroscope with brightfield base illumination
Slide warmer

C.S. & E.

  Collagen polymerization
Chicken egg incubator

 

   
37°C/5% CO2 humidified cell culture incubator

 

   
 

 

   
Dissection Materials

 

   
Sylgard© coated petri dish

 

   
24-well cell culture plate

Corning

3526  
#5 Dumont forceps

Fine Science Tools

11252-30  
#55 Dumont forceps

Fine Science Tools

11295-51  
Stainless steel dissecting pins

Fine Science Tools

26002-10 Embryo pinning, fine dissection
Moria perforated spoon

Fine Science Tools

10370-17 Embryo harvest/transfer
200 µl wide mouth pipet tips

Dot Scientific Inc

118-96R Explant transfer
 

 

   
E4 and E6 chicken eggs

 

   
Chick Ringer’s solution

 

  Embryo harvest
HBSS

Sigma

H8264 SAG dissection
L15 medium

Sigma

L5520 Spinal cord dissection medium
Fetal calf serum

Atlanta Biologicals

S11150 Spinal cord dissection medium
Vannas Scissors

World Precision Instruments

501778 Spinal cord dissection
 

 

   
Collagen preparation

 

   
Rat-tail collagen Type I

BD Biosciences

354249 Explant culture
10X PBS (Sterile)

 

  To neutralize collagen
1N NaOH (Sterile)

 

  To neutralize collagen
Distilled water (Sterile)

 

  To neutralize collagen
pH indicator papers (6.0-8.1)

Whatman

2629-990 To check collagen pH
15 ml conical tubes

Dot Scientific Inc

818-PG  
500 µl wide mouth pipet tips

Dot Scientific Inc

119-R100 To pipet collagen
 

 

   
Explant culture

 

   
DMEM/F12 medium

Sigma

D8437 Explant culture medium
ITS+1

Sigma

I2521 Medium supplement
Penicillin-Streptomycin

Invitrogen

15140-122 Medium supplement
CNTF (rat)

Sigma

C3835 Medium supplement
NT-3 (human)

Sigma

N1905 Medium supplement
Purified mouse Wnt5a

R&D Systems

645-WN-010  
Affi-gel Blue gel beads

Bio-Rad

153-7302  
 

 

   
Immunohistochemistry

 

   
Paraformaldehyde

Sigma

P6148 Fixation
PBS

 

  Rinses
Triton X-100

Sigma

T9284 Blocking solution
Sodium azide

Sigma

S8032 Blocking solution
Calf serum

Invitrogen

16170-078 Blocking solution
Mouse monoclonal IgG2b anti-β Tubulin 1+II antibody

Sigma

T8535 Labels cell bodies and neurites
Alexa fluor 488 goat anti –mouse IgG2b antibody

Invitrogen

A21141 Detects β Tubulin antibody
Teflon micro spatula

VWR

57949-033 Release collagen gels from well

References

  1. Fekete, D. M., Campero, A. M. Axon guidance in the inner ear. Int. J. Dev. Biol. 51 (6-7), 549-549 (2007).
  2. Fritzsch, B. Development of inner ear afferent connections: forming primary neurons and connecting them to the developing sensory epithelia. Brain Res. Bull. 60 (5-6), 423-423 (2003).
  3. Gu, C. Neuropilin-1 conveys semaphorin and VEGF signaling during neural and cardiovascular development. Dev. Cell. 5 (1), 45-45 (2003).
  4. Tessarollo, L., Coppola, V., Fritzsch, B. NT-3 replacement with brain-derived neurotrophic factor redirects vestibular nerve fibers to the cochlea. J. Neurosci. 24 (10), 2575-2575 (2004).
  5. Avila, M. A. Brain-derived neurotrophic factor and neurotrophin-3 support the survival and neuritogenesis response of developing cochleovestibular ganglion neurons. Dev. Biol. 159 (1), 266-266 (1993).
  6. Bianchi, L. M., Cohan, C. S. Effects of the neurotrophins and CNTF on developing statoacoustic neurons: comparison with an otocyst-derived factor. Dev. Biol. 159 (1), 353-353 (1993).
  7. Juurlink, B. e. r. n. h. a. r. d. H. J. Chick Spinal Somatic Motoneurons in Culture. Protocols for Neural Cell Culture.. 59, (2001).
  8. Fantetti, K. N., Zou, Y., Fekete, D. M. Wnts and Wnt inhibitors do not influence axon outgrowth from chicken statoacoustic ganglion neurons. Hear. Res. , (2011).
  9. Hamburger, V., Hamilton, H. L. A series of normal stages in the development of the chick embryo. Journal of Morphology. 88, 49-49 (1951).
  10. Bourikas, D. Sonic hedgehog guides commissural axons along the longitudinal axis of the spinal cord. Nat. Neurosci. 8 (3), 297-297 (2005).
  11. Charron, F., Tessier-Lavigne, M. Novel brain wiring functions for classical morphogens: a role as graded positional cues in axon guidance. Development. 132 (10), 2251-2251 (2005).
  12. Augsburger, A. BMPs as mediators of roof plate repulsion of commissural neurons. Neuron. 24 (1), 127-127 (1999).
  13. Lyuksyutova, A. I. Anterior-posterior guidance of commissural axons by Wnt-frizzled signaling. Science. 302 (5652), 1984-1984 (2003).
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Cite This Article
Fantetti, K. N., Fekete, D. M. Dissection and Culture of Chick Statoacoustic Ganglion and Spinal Cord Explants in Collagen Gels for Neurite Outgrowth Assays. J. Vis. Exp. (58), e3600, doi:10.3791/3600 (2011).

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