Summary

Análise de imagens de Neuron Glia para Interação em Plataforma Cultura microfluídicos (MCP) baseado Axon Neuronal e Sistema Glia co-cultura

Published: October 14, 2012
doi:

Summary

Este estudo descreve os procedimentos de criação de um axônio neuronal e romance (astro) glia plataforma de co-cultura. Neste sistema de co-cultura, a manipulação da interacção directa entre um único axónio (e única célula glial) torna-se possível, permitindo a análise mecanicista do neurónio mútuo de sinalização gliais.

Abstract

Neurónio adequado para interacção glia é crítica para a função fisiológica do sistema nervoso central (SNC). Esta comunicação bidirecional é sofisticada específicas mediadas por vias de sinalização entre neurônios e células gliais 1,2. Identificação e caracterização de tais vias de sinalização é essencial para a compreensão de como a fisiologia neurônio glia interacção CNS formas. Anteriormente, neurônios e células gliais culturas mistas têm sido amplamente utilizados para testes e caracterização de vias de sinalização entre neurônios e células gliais. O que aprendemos com essas preparações e outras ferramentas in vivo, no entanto, sugeriu que a sinalização mútuas entre neurônio e glia que ocorreram geralmente em compartimentos específicos dentro dos neurônios (axônio, dendrito, ou soma) 3. Isto torna importante o desenvolvimento de um sistema de cultura novo, que permite a separação dos compartimentos neuronais e, especificamente, examina a interacção entre as células gliais e neuroaxônios NAL / dendritos. Além disso, o sistema de cultura convencional mista não é capaz de diferenciar os factores solúveis e os sinais de membrana por contacto directo entre neurónios e células gliais. Além disso, a grande quantidade de neurónios e células gliais no sistema de co-cultura convencional não tem a resolução necessária para observar a interacção entre um único axónio e uma célula glial.

Neste estudo, descrevemos uma nova axónio e glia do sistema de co-cultura com a utilização de uma plataforma de cultura de microfluidos (MCP). Neste sistema de co-cultura, os neurónios e células gliais são cultivadas em duas câmaras separadas, que estão ligados através de múltiplos canais centrais. Nesta plataforma de cultura de microfluidos, apenas processos neuronais (especialmente axónios) pode entrar no lado glial através dos canais centrais. Em combinação com a marcação de proteínas poderoso fluorescente, este sistema permite a análise directa das vias de sinalização entre as interações axonais / dendrítica e glial, tals regulação axônio mediada transcrição em glia tráfico receptor, mediada por células gliais em terminais neuronais, e glia mediada crescimento do axônio. O diâmetro estreito da câmara também significativamente proíbe o fluxo do meio para neurónios enriquecidos para a câmara de glial, facilitando sondagem da interacção proteína-membrana directa entre axónios / dendritos e superfícies gliais.

Protocol

1. Assembleia da Câmara Cultura microfluídicos (MCP) MCP (Figura 1) são concebidos para câmaras abertas compartimentados culturas de diferentes tipos de células 4. Geralmente, ela tem dois compartimentos, que são ligados por meio dos canais centrais (3 mm de diâmetro). Assembleia de MCP com vidro de fundo pratos é necessário para preparação de culturas e análise de imagem posterior. Em primeiro lugar, revestimento estéreis de vidro com fundo de pratos com pol…

Representative Results

Lapso de tempo de análise de imagem de axônio induzida por ativação do promotor GLT1 em astrócitos O neurónio compartimentado e sistema de co-cultura de astrócitos permite que apenas os processos neuronais, particularmente axónios, os seletivamente interagir com os astrócitos. Após o estabelecimento com sucesso de axónio e astrócito (ou outras células da glia) co-cultura na MCP montados, diferentes tipos de interacções axónio-glia pode ser estudado, tais como; axonal induzida po…

Discussion

O neurônio MCP baseado e astrócitos sistema de co-cultura de neurônio permite dissecção detalhada para as vias de sinalização astroglia permitindo que somente os axônios passam os canais centrais e interagindo com as células gliais. Este sistema de co-cultura pode ser convenientemente configurado com o neurônio convencional e procedimentos de cultura de astrócitos. Nós também descrita uma aplicação prática deste sistema de co-cultura utilizando um repórter baseado eGFP para demonstrar a activação depe…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Gostaríamos de agradecer ao Dr. Jeffrey Rothstein para a prestação de ratos BAC GLT1 EGFP e GLT1 anticorpos; Tufts Center for Neuroscience Research (NIH P30 NS047243; PI, Rob Jackson) para a prestação de importantes instalações valiosos; Nova faculdade de recrutamento de subvenção (NIH P30 5P30NS069254-02 , PI, Phil Haydon) na Tufts Neuroscience Departamento.

Materials

Fetal bovine serum Hyclone SH30070.03 for plating neuron for neuron cutlure medium
Fetal bovine serum Sigma-Aldrich F4135 for astrocyte culture medium
Glial derived nerve factor R&D systems 212-GD Apply 10-20 ng/ml to neuron side of chamber
Dulbecco modified eagle medium high glucose Sigma-Aldrich 11995  
70 mm cell strainer BD Falcon 352350  
Sterile glass bottom dish MatTek Corporation    
Microfluidic culture platforms Xona Microfluidics LLC SND150  
6 wells of the culture plate Cellstar 657 160  
     

Neuron culture medium

  • Neurobasal medium
  • 2% B27 Neurobasal supplement
  • 2 mM glutamate by adding 1% 100x GlutaMAX
  • 1% Penicillin-streptomysin
     

Neuron culture medium for plating cell

  • Neurobasal medium
  • 2% B27 Neurobasal supplement
  • 2 mM glutamate by adding 1% 100x GlutaMAX
  • 1% Penicillin-streptomysin
  • 5% Fetal bovine serum SH30070.03
     

Astrocyte culture medium

  • Dulbecco modified eagle medium high glucose
  • 10% Fetal bovine serum F4135
  • 1% Penicillin-streptomysin
     

Table 1. Materials used in the microfluidic culture platform-based neuronal axon and glia co-culture system.

References

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Cite This Article
Higashimori, H., Yang, Y. Imaging Analysis of Neuron to Glia Interaction in Microfluidic Culture Platform (MCP)-based Neuronal Axon and Glia Co-culture System. J. Vis. Exp. (68), e4448, doi:10.3791/4448 (2012).

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