시각화 및 Adeno 관련 바이러스 및 Confocal 현미경 검사 법을 사용 하 여 Organotypic 뇌 조각에서 Oligodendrocyte 세포의 라이브 영상
Summary
Myelinating oligodendrocytes는 급속 한 활동 전위 전파 및 신경 생존을 촉진합니다. 여기에 설명 된은 organotypic에 형광 단백질의 oligodendrocyte 특정 식에 대 한 프로토콜 후속 시간 경과 화상 진 찰과 뇌 조각입니다. 또한, 흠 없는 수 초를 시각화에 대 한 간단한 절차 제공 됩니다.
Abstract
전기 절연 및 myelinating oligodendrocytes의 영양 지원에 의존 하는 신경. Oligodendrocytes의 중요성에도 불구 하 고 현재 뉴런, 공부 하는 데 사용 하는 고급 도구 oligodendrocyte 연구원 촬영 부분적으로 있다. 셀 형식-특정 바이러스 성 변환에 의해 얼룩 라이브 세포 기관이 역학을 공부 하는 유용한 접근 이다. 이 문서 변환 adeno 관련 바이러스 (AAV)의 transcriptional 통제 미토 콘 드 리아 타겟된 형광 단백질을 위한 유전자를 나르는 여 organotypic 뇌 조각에서 oligodendrocyte 미토 콘 드리 아를 시각화에 대 한 프로토콜 설명 myelin 기본적인 단백질 발기인입니다. Organotypic 코로나 마우스 뇌 조각을 만들기 위한 프로토콜을 포함 합니다. 다음에 미토 콘 드리 아의 시간 경과 영상에 대 한 절차는 다음과 같습니다. 이러한 메서드는 다른 세포로 옮겨질 수 있다 그리고 세포 myelin 칼 집에서 공부 하는 데 특히 유용 수 있습니다. 마지막으로, 반사율 Confocal 현미경 검사 법 (코어)에 의해 생활 조각에 흠 없는 myelin의 시각화에 대 한 쉽게 사용할 수 있는 기술을 설명합니다. 코어 불필요 한 장비를 필요 하며 라이브 이미징 동안 myelin 칼 집을 식별 하려면 유용할 수 있습니다.
Introduction
뇌의 백색 질은 신경 세포 축 삭은 수 초, oligodendrocytes에 의해 형성 된 특수 확장된 원형질 막에에서 싸여 구성 되어있습니다. Myelin는 신속 하 고 안정적인 활동 전위 전파 및 myelinated 축 삭의 장기 생존을 위한 필요 그리고 myelin의 손실 신경 장애를 일으킬 수 있습니다. 그들의 중요성에도 불구 하 고 oligodendrocytes의 속성은 덜 알려진 비교 신경와 이다. 따라서, 적은 도구 oligodendrocytes 공부에 대 한 개발 되었습니다.
라이브 셀 세포의 영상 같은 미토 콘 드리 아, endoplasmatic 그물 (응급실) 또는 다른 기공을 구조 유용할 수 있습니다 시간이 지남에 세포에서 동적인 변화를 공부 하. 전통적으로, 생활 oligodendrocytes의 이미징 monocultures1,2에서 수행 되었습니다. 그러나, 단에 oligodendrocytes 소형 myelin, 표시 되지 않습니다 그리고 organotypic 또는 급성 뇌 조각 있을 수 있습니다, 따라서, 더 나은 옵션 지역화 및 세포의 움직임을 공부 하는 경우. 작은 세포 myelin 칼 집에 있는 단백질의 지역화는 myelinated 축 삭과 주변 myelin 칼 집 사이 짧은 거리 때문에 전하실 수 있습니다. 따라서, 가벼운 현미경 immunostaining 절차 혼자 myelinated 축 삭에 myelin 칼 집에 세포 사이 차별을 공간 해상도 있지 않습니다. 이 셀 형식 관련 발기인에 의해 구동 세포 기관이 대상 형광 단백질을 위한 유전자와 바이러스 성 변환에 의해 해결 될 수 있습니다. 이점은 셀 및 스파스 식 세포 기관이 현지화 및 역학의 정확한 평가 가능 하 게 있다. 유전자 변형 동물 같은 한 세포 기관이 대상 셀 특정 식3을 달성 하기 위해 사용할 수 있습니다. 그러나, 생산 및 유전자 변형 동물의 유지 보수 비용이 이며 일반적으로 바이러스 성 방법으로 얻을 수 있는 스파스 식 제공 하지 않습니다.
설명 하는 방법을 여기 미토 콘 드 리아-타겟 형광 성 단백질 (dsred 또는 녹색 형광 단백질, GFP)와 oligodendrocytes (MBP-미토-dsred 또는 MBP-미토-GFP) 시각화를 myelin 기본적인 단백질 발기인에 의해 구동의 바이러스 성 변환 사용 organotypic에 있는 oligodendrocyte 미토 콘 드리 아 두뇌 조각. 또한, 다른 형광 단백질 (GFP 미토-dsred 함께 사용 또는 tdtomato 미토 GFP를 사용한) 세포질에서의 표현 myelin 칼 집의 세포질 구획을 포함 하 여 세포 형태학의 시각화를 가능 하 게 하는 데 사용 됩니다. 프로토콜은 organotypic 뇌 조각 (드 Simoni와 유, 20064,5설명 하는 프로토콜의 수정된 버전)를 만들기 위한 절차를 포함 됩니다. 우리는 다음 미토 콘 드 리아 운동 공부 시간 경과 이미징 절차를 설명 합니다. 이 절차는 영상 매체, 영상 중 마약 또는 다른 중간 변경의 쉬운 응용 프로그램을 가능 하 게 설정의 지속적인 교류와 직 립 confocal 현미경을 사용 합니다. 시간 경과 화상 진 찰 절차는 아래에 설명 된 살아있는 조각을 유지 하기 위한 몇 가지 여분의 장비와 함께 어떤 confocal 현미경에 수행할 수 있습니다. 프로토콜에는 이미지를 최적화 하 고 phototoxicity를 줄일 여러 팁을 포함 되어 있습니다.
마지막으로, 반사율 Confocal 현미경 검사 법 (코어)으로 흠 없는 수 초를 시각화 하는 빠르고 간단한 방법을 설명 합니다. 이 라이브 이미징 동안 myelin 칼 집을 식별 하려면 유용할 수 있습니다. 최근 몇 년 동안, 여러 기술을 어떤 얼룩 필요 없이 이미지 myelin를 개발 되었습니다 하지만 대부분의 필요 특정 장비 및 전문6,,78. 여기에 설명 된 절차 myelin 칼 집의 반사 속성을 사용 하 여 고 스펙트럼 Confocal 반사율 현미경의 단순화 된 단일 여기 파장 버전 (점수, 있는 몇몇 파장 레이저 결합 되어 수 초를 시각화) 9. 코어 488 nm 레이저와 470-500 nm 대역 방출 필터 또는 가변 배기 필터 어떤 confocal 현미경에서 할 수 있습니다.
Protocol
Representative Results
Discussion
여기서 설명 하는 organotypic 문화를 만들기 위한 프로토콜 드 Simoni와 유 (2006 년)5설명 하는 프로토콜의 수정된 버전18 이다. 가장 중요 한 변화는 아래 설명 된 했습니다. Tris 버퍼 문화 매체, 바이러스 성 변환 동안 인큐베이터 밖 때 조각의 생존과 셀 매체의 변화를 향상에 추가 됩니다. 색종이 대 한 살 균 절차 또한 변경 됩니다. 다른 프로토콜 압력가 마로 소독 …
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
우리는 린다 Hildegard Bergersen 및 액세스 Magnar Bjørås 세포 실험실 및 장비, 플라스 미드와 바이러스 생산 Janelia 분자 생물학 공유 리소스 직원 및 공원 Vervaeke 레이저 파워 측정에 대해 감사 합니다. 이 작품은 노르웨이 건강 협회, 노르웨이 연구 위원회와 현미경 장비 Norbrain에 의해 투자 되었다.
Materials
| Agarose | Sigma | A9539 | |
| BD Microlance 19G | BD | 301500 | Needles used for in- and outlet of bath |
| Bioxide gas | AGA | 105701 | |
| Brand pipette bulbs | Sigma-Aldrich | Z615927 | Pipette bulbs |
| Bunsen burner (Liquid propane burner) | VWR | 89038-530 | |
| Cable assembly for heater controllers | Warner Instruments | 64-0106 | Temperature controller – thermometer part |
| CaCl2 | Fluka | 21100 | |
| CO2 | AGA | 100309 | CO2 for incubator |
| Cover glass, square Corning | Thermo Fischer Scientific | 13206778 | To attach under bath for live imaging. Seal with glue or petrolium jelly. |
| D-(+)-Glucose | Sigma | G7021 | |
| Delicate forceps | Finescience | 11063-07 | For dissection |
| Diamond scriber pen | Ted Pella Inc. | 54463 | |
| Disposable Glass Pasteur Pipettes 230 mm | VWR | 612-1702 | Glass pipettes |
| Double edge stainless steel razor blade | Electron Microscopy Sciences | #7200 | Razor blade for vibratome |
| Earle's Balanced Salt Solution (EBSS) | Gibco-Invitrogen | 24010-043 | |
| Filter paper circles | Schleicher & Schuell | 300,220 | Filter paper used for filtration of PFA |
| Fun tack | Loctite | 1270884 | Use to connect/adjust position of in- and outlets in bath |
| Hand towel C-Fold 2 | Katrin | 344388 | |
| Harp, Flat for RC-41 Chamber, | Warner Instruments | 64-1418 | Harp to hold down confetti in bath. Cut off strings before use with organotypic slices. 1.5 mm, 13mm, SHD-41/15 |
| HEPES, FW: 260.3 | Sigma | H-7006 | |
| Holten LaminAir, Model 1.2 | Heto-Holten | 96004000M | Laminar flow hood |
| Horse serum, heat inactivated | Gibco-Invitrogen | 26050-088 | |
| KCl | Sigma | P9541 | |
| LCR Membrane, PTFE, | Millipore | FHLC0130 | Confetti |
| Leica VT1200 | Leica | 14048142065 | Vibratome |
| MEM-Glutamax with HEPES | Thermo Fischer Scientific | 42360024 | |
| MgCl2 | R.P. Normapur | 25 108.295 | |
| Micro Spoon Heyman Type B | Electron Microscopy Sciences | 62411-B | Small, rounded spatula with sharpened end for dissection |
| Millex-GP filter unit | Millipore | SLGPM33RA | Syringe filter unit |
| Millicell cell culture insert, 30 mm | Millipore | PICM03050 | Cell culture inserts |
| Minipuls 3 Speed Control Module | GILSON | F155001 | Peristaltic pump for live imaging – Control module part (connect to two-cannel head) |
| Na2HPO4 | Sigma-Aldrich | S7907 | |
| NaCl | Sigma-Aldrich | S9888 | |
| NaH2PO4 | Sigma-Aldrich | S8282 | |
| NaHCO3 | Fluka | 71628 | |
| Nunclon Delta Surface | Thermo Fischer Scientific | 140675 | Culture plate |
| Nystatin Suspension | Sigma-Aldrich | N1638 | |
| Objective W "Plan-Apochromat" 40x/1.0 DIC | Zeiss | 441452-9900-000 | Water immersion objective used for live imaging. (WD=2.5mm), VIS-IR |
| Parafilm | VWR | 291-1211 | |
| Paraformaldehyde, granular | Electron Microscopy Sciences | #19208 | |
| PC-R perfusion chamber | SiSkiYou | 15280000E | Bath for live imaging |
| Penicillin-Streptomycin, liquid | Invitrogen | 15070-063 | |
| Petri dish 140 mm | Heger | 1075 | Large Petri dish |
| Petri dish 92×16 mm | Sarstedt | 82.1473 | Medium Petri dish |
| Petridish 55×14,2 mm | VWR | 391-0868 | Small Petri dish |
| Phosphate buffered saline (PBS) | Sigma | P4417 | PBS tablets |
| R2 Two Channel Head | GILSON | F117800 | Peristaltic pump for live imaging – Two channel head part (requires control module) |
| Round/Flat Spatulas, Stainless Steel | VWR | 82027-528 | Large spatula for dissection |
| Sand paper | VWR | MMMA63119 | Optional, for smoothing broken glass pipettes |
| Scissors, 17,5 cm | Finescience | 14130-17 | Large scissors for dissection |
| Scissors, 8,5 | Finescience | 14084-08 | Small, sharp scissors for dissection |
| Single edge, gem blade | Electron Microscopy Sciences | #71972 | Single edge razor blade |
| Single inline solution heater SH-27B | Warner Instruments | 64-0102 | Temperature controller – heater part |
| Steritop-GP Filter unit, 500 ml , 45mm | Millipore | SCGPT05RE | Filter to sterilize solutions |
| Super glue precision | Loctite | 1577386 | |
| Surgical scalpel blade no. 22 | Swann Morton Ltd. | 209 | Rounded scalpel blade |
| Temperature controller TC324B | Warner Instruments | 64-0100 | Temperature controller for live imaging (requires solution heater and cable assembly) |
| Trizma base | Sigma | T1503 | |
| Trizma HCl | Sigma | T3253 | |
| Water jacketed incubator series II | Forma Scientific | 78653-2882 | Incubator |
References
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