Summary

Derivazione delle Culture leptomeningi Explant da Postmortem cervello umano donatori

Published: January 21, 2017
doi:

Summary

Il protocollo cultura leptomeningi espianto dal post-mortem cervello umano è un modo tecnicamente robusto e semplice da ricavare fibroblasti meningei fibronectina-positivo entro 6-8 settimane e crioconservazione circa 20-30 milioni di cellule.

Abstract

Anche se è stato fatto grandi progressi nella caratterizzazione clinica della malattia di Parkinson, diversi studi riportano che la diagnosi della malattia di Parkinson non è patologicamente confermato fino al 25% della malattia diagnosi clinica di Parkinson. Pertanto, tessuti raccolti da pazienti clinicamente diagnosticata la malattia di Parkinson idiopatica può avere un alto tasso di diagnosi errate; da qui in studi in vitro da tali tessuti per studiare il morbo di Parkinson in un modello preclinico può diventare inutile.

Raccogliendo leptomeningi umani post-mortem con una diagnosi neuropatologica confermata di malattia di Parkinson e caratterizzata da perdita di cellule nigrostriatale e inclusioni proteiche intracellulari chiamati corpi di Lewy, si può essere certi che parkinsonismo clinicamente osservata non è causata da un altro processo patologico di base (ad esempio tumori, arteriosclerosi).

Questo protocollo presents la dissezione e la preparazione di leptomeningi umani post mortem per la derivazione di una cultura di fibroblasti meningea. Questa procedura è robusto e ha un alto tasso di successo. La sfida della cultura è la sterilità come l'approvvigionamento del cervello non è generalmente effettuata in condizioni di sterilità. Pertanto, è importante integrare mezzi di coltura con un cocktail di penicillina, streptomicina, e amfotericina B.

La derivazione dei fibroblasti meningei dai casi autopsia confermati con la malattia di Parkinson fornisce le basi per la modellazione in vitro di malattia di Parkinson. fibroblasti meningei compaiono 3-9 giorni dopo la preparazione del campione e circa 20-30 milioni di cellule possono essere crioconservati in 6-8 settimane. La cultura fibroblasti meningeo omogeneo e le cellule esprimono fibronectina, un marker comunemente usato per identificare meningi.

Introduction

Meningi costituiti da tre membrane che proteggono il cervello: dura madre madre, aracnoide e pia. Più recentemente, è stato riconosciuto che meningi svolgono un ruolo importante nello sviluppo del cervello e del cervello omeostasi 1. Meningi sono derivati da mesenchimali e le cellule derivati dalla cresta neurale ed è interessante notare, è stato dimostrato che le cellule progenitrici residenti nel meningi possono dare origine a neuroni in vitro e dopo il trapianto in vivo 2, 3, 4. Culture meningi sono stati utilizzati con successo anche come strati di alimentazione, in quanto in possesso di cellule derivate da attività Indurre stromale per la differenziazione delle cellule staminali embrionali in neuroni dopaminergici 5. Inoltre, leptomeningi hanno il potenziale di differenziarsi direttamente in neuroni, astrociti, oligodendrociti e in condizioni ischemiche 6.

Per questo protocollo, meningi post-mortem umani campioni sono raccolti presso l'aracnoide e pia, chiamati collettivamente le leptomeningi, e sono acquistati come parte di una donazione cervello umano per scopi di ricerca. La dissezione del cervello viene eseguita entro 24 ore di morte e il campione leptomeningi è collocato in terreni di crescita a freddo per l'ulteriore elaborazione entro il prossimo 6-8 h, come illustrato qui in questo protocollo.

Questo protocollo descrive la dissezione e preparazione dei campioni meningi umani per lo sviluppo della coltura cellulare leptomeningi primarie paziente. Il tessuto viene tagliato in 25-30 pezzi di circa 3 mm x 3 mm quadrati. Tre pezzi sono collocati in ogni 6 pozzetti di gelatina rivestite bene e tenuto premuto con coprioggetto di vetro rotondo. La dissezione meningi dura circa 25-35 minuti. La sfida principale con questa cultura è la sterilità come l'approvvigionamento del cervello, dei trasporti, e la dissezione non sono generalmente eseguite in condizioni sterili. Therefore, è importante integrare mezzi di coltura con un cocktail di penicillina, streptomicina, e amfotericina B e utilizzare piatti multi-pozzetto per separatamente pezzi di tessuto di coltura.

Conseguenza di fibroblasti meningei si verifica di solito entro la prima settimana. Media viene cambiata ogni due o tre giorni fino a quando le cellule sono confluenti e le cellule sono enzimaticamente diversi passaggi. I fibroblasti meningei sono crioconservati a 1 milione di cellule per mL / flacone in mezzi crioconservazione. Con questo protocollo, 20-30 milioni di fibroblasti meningei possono essere derivate in 6-8 settimane per la crioconservazione. applicazioni a valle di questi fibroblasti meningei sono colture primarie per la ricerca sulle malattie, la differenziazione neuronale diretta o derivazione di cellule staminali pluripotenti indotte dalle leptomeningi per la comprensione dei meccanismi della malattia e per lo sviluppo di farmaci.

Protocol

La registrazione donazione del cervello include la documentazione dal dichiarante della loro intenzione di donare. Il permesso autopsia per il recupero dei tessuti è fornito dal parente più prossimo di quanto consentito dalla legge. Gli studi di ricerca che utilizzano i campioni autoptici raccolti sono esaminati dal comitato di revisione istituzionale (IRB) per garantire il rispetto Health Insurance Portability e Accountability Act regolamenti (HIPAA). NOTA: i campioni leptomeningi vengono…

Representative Results

Quando il protocollo di trasformazione leptomeningi ha avuto successo, conseguenza di fibroblasti meningei prima si osserva tre a nove giorni dopo la dissezione, anche se questo può dipendere dalla lunghezza dell'intervallo post-mortem per il cervello. La figura 1 mostra colture di fibroblasti meningei di quattro diversi donatori. La figura 1A mostra un pezzo leptomeningi tenuto premuto da una scivolata copertura in vetro (linea diagonale scuro) e f…

Discussion

Questo protocollo descrive un protocollo semplice e robusto per derivare una coltura di fibroblasti meningeo da leptomeningi post-mortem umani raccolti in combinazione con una donazione cervello. Ci sono pochissime le descrizioni di protocolli per ricavare colture di cellule dal materiale umano post-mortem. Due studi descrivono la pelle derivati da colture di fibroblasti 7, 8, 9, uno studio descrive campioni Dura <sup class="xr…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Development of this protocol was funded by private donations directed to the Parkinson’s Institute Brain Donation Program.

Materials

Corning Petri dishes Fisher Scientific 351029
Nunc 6-well plate Fisher Scientific 14-832-11
15-mm cover slips Fisher Scientific 12-545-83 15CIR-1D
Scalpels, sterile blade, No. 15 Miltex 4-415
Curved precision tip forceps Fisher Scientific 16-100-122
Serological pipettes Fisher Scientific 13-678-11E
Pasteur pipettes Fisher Scientific 22-230490
Gelatin Sigma G1890-100G
Phosphate Buffer Solution Fisher Scientific SH30264.02
Corning 500 mL filter unit Fisher Scientific 430770 Combine media components and filter.
Nunc Cell Culture Treated Flasks with Filter Caps, T175 cm2  Thermo Scientific 178883
Name Company Catalog Number Comments
Growth Media
Hyclone DMEM Fisher Scientific SH30081.02
Hyclone FBS Fisher Scientific SH30910.03
MEM Non-Essential Amino Acids Solution (100x) Thermo Fisher 11140-050
GlutaMAX Supplement (100x) Thermo Fisher 35050-061
Sodium Pyruvate (100 mM) Thermo Fisher 11360-070
Penicillin-Streptomycin (10,000 U/mL) Thermo Fisher 15140-122
Amphotericin B (Yellow Solution/250 µg/mL) Fisher Scientific BP264520
Bambanker Freeze 120 mL Fisher Scientific NC9582225
Name Company Catalog Number Comments
Fibronectin Staining
8 well chamber slides  Fisher Scientific 1256518
20% paraformaldehyde  Electron Microscopy Sciences 15713
Triton X-100  Sigma T8787
100% Glycerol  BioRad 9455
100% normal goat serum  Fisher Scientific 101098-382
Anti-Fibronectin antibody [F1] Abcam ab32419 1:300 dilution in blocking solution
Anti-SERPINH1 Sigma S5950-200ul 1:250 dilution in blocking solution
Anti-SOX2 Millipore MAB4343 1:100 dilution in blocking solution
Anti-Nestin Millipore MAB5326 1:200 dilution in blocking solution
Anti-TUJ1 Covance MMS-435P 1:1000 dilution in blocking solution
Alexa Fluor 488 anti-rabbit Thermo Fisher A11029 1:400 dilution in blocking solution; (green channel; Ex/Em2 495/519 nm) 
Alexa Fluor 555 anti-mouse Thermo Fisher A21424 1:400 dilution in blocking solution; (red channel; Ex/Em2 590/617 nm) 
Hoechst 33342 stain Thermo Fisher H3570 dilute to a final concentration of 1.0 μg/ml; (blue channel; Ex/Em2 358/461 nm) 
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References

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  4. Decimo, I., Bifari, F., Krampera, M., Fumagalli, G. Neural stem cell niches in health and diseases. Curr Pharm Des. 18 (13), 1755-1783 (2012).
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Cite This Article
Lee, K., Saetern, O. C., Nguyen, A., Rodriguez, L., Schüle, B. Derivation of Leptomeninges Explant Cultures from Postmortem Human Brain Donors. J. Vis. Exp. (119), e55045, doi:10.3791/55045 (2017).

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