Summary

Isolamento e Cultura dos Neurônios Primários e Glia da Bexiga Urinária de Ratos Adultos

Published: May 23, 2020
doi:

Summary

Este protocolo tenta estabelecer um protocolo repetível para neurônios primários e isolamento de glia da bexiga de rato para novos experimentos celulares.

Abstract

O trato urinário inferior tem duas funções principais: armazenamento periódico de urina e micturição; essas funções são mediadas através da neuroregulação central e periférica. Embora tenham sido realizadas extensas pesquisas sobre o sistema nervoso do trato urinário inferior, a maioria dos estudos tem se concentrado na cultura primária. Este protocolo introduz um método para o isolamento e cultura dos neurônios da bexiga e da glia dos ratos de Sprague-Dawley. Neste método, os neurônios e a glia foram incubados em uma incubadora de 37 °C, 5% de CO2 por 5-7 dias. Como resultado, eles cresceram em formas maduras adequadas para experimentos de imunofluorescência subsequentes relacionados. As células foram observadas morfologicamente usando um microscópio óptico. Neurônios, vesículas sinápticas e glia foram identificados por β-III-tubulina e MAP-2, Sinapsin-1 e GFAP, respectivamente. Enquanto isso, a imunocitoquímica foi realizada em várias proteínas relacionadas ao neurotransmissor, como acetiltransferase de colina, DYNLL2 e SLC17A9.

Introduction

O trato urinário inferior tem duas funções principais: armazenamento periódico de urina e micturição1. O sistema nervoso do trato urinário inferior (LUTNS) controla essas funções e é delicado e suscetível a muitas neuropatias, que podem ser inatas (porfiria), adquiridas (doença de Lyme), secundárias aos estados da doença (cistopatia diabética), induzida por drogas (cistite hemorrágica), cirurgia causada (ressecção abdominoperineal) ou lesão causada (lesão medular traumática)2,3,4,5,6,7. Em estudos fisiológicos/patológicos, experimentos in vivo e in vitro são igualmente importantes. Enquanto a pesquisa in vivo em LUTNS tem sido conduzida em níveis de órgãos, celulares e moleculares há algum tempo, a pesquisa in vitro sobre neurônios primários da bexiga urinária é quase inexistente8,9. Embora o presente estudo seja limitado, esperamos ser pioneiros em pesquisas nessa área para que outros pesquisadores possam melhorá-la. Dessa forma, essa cocultura pode levar a uma compreensão celular da disfunção fisiológica em fenótipos, como a disfunção do neurônio da bexiga.

Em contraste com os músculos entéricos com uma direcionalidade clara das células musculares em camadas discretas, os músculos da bexiga são desorganizados10. Portanto, em vez de descascar a camada externa da bexiga, este método propõe digerir toda a bexiga para reduzir a dificuldade de operação e encurtar o tempo de pré-processamento para uma alta taxa de sobrevivência celular.

Seguindo este método, podemos obter uma cultura mista de neurônios e outras células. As outras células são indispensáveis porque sua presença imita um ambiente in vivo11. Além disso, essas células fornecem as substâncias que não estão disponíveis no meio.

Este método envolve dois passos para a digestão. Primeiro, a colagem tipo II é usada para hidrolisar colágeno, seguido de trippsina, para dissociar o tecido nas células10. Dessa forma, os tecidos da bexiga são dispersos em células únicas e, em seguida, crescem relativamente independentes. Quando a cultura dos neurônios amadurece, os neurônios podem ser usados para imagens ou ensaios funcionais.

Protocol

Todos os protocolos experimentais e procedimentos animais cumpriram as diretrizes do princípio ético do Conselho Nacional de Pesquisa. 1. Preparação de materiais Esterilize todos os instrumentos e ddH2O usando uma autoclave antes de realizar o experimento. Os instrumentos incluem, mas não se limitam a tesouras cirúrgicas, tesoura oftálmica, fórceps, divisor de núcleos de colheres, pratos de vidro (60-100 mm de diâmetro) e quebra-vidros. Prepare a soluç…

Representative Results

No processo de cultura celular primária, as células adquiridas eram redondas com limites brilhantes e claros antes do estado anexo. À medida que os neurônios cresciam, dendritos e axônios começaram a ser distintos. Após 5 a 7 dias de cultura, os neurônios atingiram uma forma madura com projeções longas, que eram ideais para estudos de imagem ou função. Embora a maioria das impurezas e detritos celulares pudessem ser removidos devido à mudança de mídia, certos resíduos ligados ao revestimento de poli-D-lys…

Discussion

Preparação da placa
O uso de tampas de vidro em placas de cultura de 6, 12 ou 48 poços para experimentos de imagens imunofluorescentes ou de cálcio é uma operação econômica e poupadora de amostras. As células crescem bem em placas sem tampas durante a preparação das culturas celulares primárias. Portanto, as tampas são dispensáveis em experimentos, como a mancha ocidental ou a reação em cadeia de polimerase. Além disso, o revestimento é um passo necessário antes de emplacamento de c…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Este estudo foi apoiado pela Fundação Nacional de Ciência Natural da China (Grant nº 81673676) e pelo Dongguan Science and Technology Bureau (Grant nº 2019622101002). Os autores agradecem à Dra.

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

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Cite This Article
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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