Mitchell, H. M., White, D. M., Kraig, R. P. Strategies for Study of Neuroprotection from Cold-preconditioning. J. Vis. Exp. (43), e2192, doi:10.3791/2192 (2010).
Стерильные и асептические методы имеют решающее значение для подготовки, поддержания и использования срез культуры в течение длительного периода. Кроме того, обоснованием для нашего использования срез культуры лишь после 18 дней в пробирке основана на доказательства, свидетельствующие о возбуждающих и тормозящих синаптической передачи становится наиболее зрелым, и глии (астроцитов и микроглии) становятся покоя и в соответствии с их коллегами в естественных условиях (рис. 1 ).
1. Подготовка и обеспечение гиппокампа культур фрагмент
- В тот же день культивирования равновесие стерильной вставки в 1,1 мл питательной среды, состоящей из 50 мл базальной среды Eagle, 25 Сбалансированная мл Эрла раствор соли, 23 мл лошадиной сыворотки, 0,5 мл Glutamax (200 мм акций), 0,1 мл гентамицина (10 мг / мл акций), 0,4 мл Fungizone (250 мкг / мл), 1,45 мл D-глюкозы (45%, 42 мм общая).
- Имейте также шесть лотков в инкубаторе при температуре 36 ° С, 5% углекислого газа и 95% влажности.
- Для максимальной стерильности, культивирования идеально сделано в HEPA фильтром положительные комнатной культуре давления с воздуха также очищенная с помощью автономных ультрафиолетовым светом воздуха чистки поклонников, и во время ношения чистый халат и стерильные перчатки, натянутой на рукавах халата .
- Подготовка срез культуры в BSL-1 ламинарного вытяжной шкаф, который включает все необходимые материалы (например, McIlwain ткани измельчитель, связанных вставками тефлон, бритвенные лезвия нарезки, рассечение холодная (3-4 ° С), пластины, хирургические инструменты, и рассечение чашки Петри) использование дикой природы (M8) стереомикроскопа.
- Разрешить охлаждения пластины (запускается из близлежащих водяной бане), чтобы достичь 3-4 ° С температуре не менее 30 мин и в то же время подвергая рассечение материалы к ультрафиолетовому свету, чтобы далее установить стерильность площадь вскрытия и инструменты.
- Ламинарном потоке периодически проверен на ультрафиолетовый свет имеет достаточные мощности на уровне с настольного коротковолнового света метр измерения ультрафиолета.
- Используйте крысят (P8-P9 и ~ 23 г / шт. Пометы от забито до 10 при рождении) под наркозом со 100% углекислого газа в коробочку животное на асептическую скамейке позади вытяжной шкаф и очищены путем погружения в 100%-ным этанолом в течение вытяжной шкаф, где все последующие шаги не выполняются.
- Обезглавьте щенков в одной половине 100 мм блюдо Петри и место головы во второй половине, используя свежие блюда на щенка.
- Рассеките из мозга и поместить его в нижней половине 60 мм чашки Петри, содержащие 10 мл стерильного холодного (3-4 ° С) сбалансированный солевой Гей это решение дополнить D-глюкозы до 6,5 мг / мл (т.е. 7,5 мл 45 % D-глюкозы на 500 мл бутылка Гей это.
- Рассеките из гиппокампа от каждого полушария и разместить их на диск тефлон для вертолета McIlwain. Распространение средства массовой информации от мозга ткани с помощью шпателя диафрагмы, чтобы предотвратить сокращение разделы мозга от присоединения к режущее лезвие.
- Раздел перпендикулярно гиппокампе, чтобы их длинные оси с использованием McIlwain измельчитель, с разделом толщины установлена на уровне 350-400 мкм.
- Резко мыть свежесрезанных отрезает из тефлона и вставки в верхней части 60 мм чашки Петри содержащие холодной (3-4 ° С) сбалансированный солевой раствор Гей с 6,5 мг / мл D-глюкозы с помощью одно мл пипетки.
- Осмотрите ломтиками под стереомикроскопа для нетронутыми зубчатой извилины и пирамидных слоев клеток.
- Аккуратно крупнейших ломтиками на вставку (по три на вставку и 12 ломтиков / щенка) и сохранить при нормальных условиях инкубации в инкубаторе чистить каждые шесть месяцев и калиброванный каждые три месяца с инфракрасного анализатора углекислого газа и термометр с точностью до одной десятой.
- Обновить питательной среды в культуре блюда каждые 3-4 дня в пробирке использованием BSL-2 капот и стерильной техники.
- Через 7 дней в пробирке, заменить средах с 1,1 мл сыворотки среде (SFM), состоящей из 97 мл Neurobasal, 2 мл B27, 0,5 мл Glutamax (200 мм), 0,1 мл аскорбиновой кислоты (0,5 М), и 0,68 мл Д- Глюкоза (45%, 42 мм общая).
2. Предварительно экране Жизненность фрагмент культур
- Алиготе Sytox Зеленая акция (10 мкл) и хранить при температуре -20 ° C.
- Развести Sytox акции до 500 нм рабочей концентрации в сыворотке крови, свободных средств массовой информации роста (т. е. 10 мкл в 100 СМИ мл). Магазин Sytox средств массовой информации при 4 ° С и использовать до одной недели.
- Место 1,1 мл Sytox на лунку в 6-и блюда культуры и теплой до 36 ° С на 5% углекислого газа в течение достаточного периода (то есть, о чем свидетельствует отсутствие конденсата на культуру посуда).
- В то же время позволяют ультрафиолетовой лампы (например, флуоресцентный источник света с FITC фильтра) питание через стабилизированный источник питания в целях обеспечения единообразного интенсивности света для нагревания до температуры не менее 20 мин.
- Место среза культур (18 деньс в пробирке) в Sytox-медиа в течение 10 мин, а затем обратно SFM на экран для необратимых СА1 пирамидальной травмы слоя.
- Посмотреть культур на асептическую поверхность инвертированный микроскоп, рассматривается в соответствии с 5-кратным увеличением.
- Примите культур с менее чем 30 Sytox положительных клеток в области СА1.
3. Холодный Предобусловливание
- Место 1,1 мл УЛП в 6-и блюда культуры. Разрешить охлаждением средств массовой информации (например, 30 ° С), чтобы уравновесить в инкубаторе (5% углекислого газа и 95% влажности), по крайней мере 20 минут перед использованием. Отсутствие конденсата на культуру блюда показывает, что достаточное время для уравновешивания произошло.
- Передача вставками срез культуры охлаждением СМИ (1,1 мл / лунку) лоток хранится при температуре 30 ° С и выдержать в течение 90 мин с использованием стерильной техники в BSL-2 вытяжной шкаф.
- Место среза культуры обратно в нормальное SFM при нормальных условиях инкубации в течение 24 часов, опять же с использованием стерильной техники через BSL-2 вытяжной шкаф.
4. Excitotoxic травмы
- Начните срез культуры экспериментальных prescreen использовать, выставляя на Sytox средств массовой информации в течение 20 мин.
- Приобретать отдельные изображения среза с кусочками поддерживается ориентация аналогична использованной для prescreen (фоновые изображения). Это делается путем размещения знака на левой и два знака вправо с маркером на "10" и "два" часа на каждую вставку. Этот маневр облегчает используя ту же сферу интересов форму для каждого языка и набор изображений.
- В то же время, включите источник ультрафиолетового лампы (по регулируемым питания), и ПЗС-камерой в течение минимум 20 минут, чтобы они теплой температуре.
- Затем, калибровки ПЗС-камеры со стандартным fluoroscein.
- "Очистить" CCD, выставляя на свет на 50 циклов, если автоматически калибровки ПЗС-камера используется. Мы создали программу в течение Метаморф, чтобы очистить наши Прохладный камеры оснастку для количественного травмы.
- Место 10 мкл fluoroscein в 90 мл PBS (10 мМ фосфатного буфера, 150 мМ NaCl в 7,3 рН) и вихрь.
- Внесите 10 мкл смеси fluoroscein на 100 мкм глубокие hemacytometer.
- Отрегулируйте полную интенсивность изображения на 1000/4096.
- Сбор фоновых изображений срезов культур проверить, что холодно-предварительной подготовки не привести к травмам (то есть, отказаться от культур с ≥ 250 СА1 области интересов интенсивности).
- Подготовка лотков со средствами массовой информации NMDA.
- Подготовка 10 мМ исходный раствор NMDA по крайней мере раз в неделю.
- Для excitotoxic травмы, развести NMDA к 20 50 мкМ в УЛП, и равновесие в нормальных условиях инкубации в течение не менее 20 мин.
- Использование BSL-2 капот и стерильных, место вставки в NMDA-СМИ в течение 60 минут при нормальных условиях инкубации.
- Промыть NMDA-офф вставки путем погружения каждой вставки в три раза в трех отдельных 60 мм блюда каждый из которых содержит 10 мл Neurobasal нагревают до 36 ° C. Не используйте более трех вставок для каждого набора из трех блюд 60 мм стирки.
- Вернуться культур на нормальные условия инкубации.
- Сбор травмы изображения 24 часов после воздействия на NMDA.
- Калибровка камеры с fluoroscein стандартные, как описано выше.
- Место культуры в средствах массовой информации Sytox течение 20 мин.
- Количественного Травмы:
- Использование программного обеспечения Метаморф, рисовать AOI вокруг СА1 регионе.
- Мера интенсивности выбранной области для "травмы".
- Копирование и вставка AOI от "травм" на "фоне" изображение.
- Введите значения от "вреда" и "фона" в Excel.
- Количественной "числитель-фон» для контроля и холодной обусловлена культур.
- Использование статистического программного обеспечения (например, SigmaStat), запустите соответствующих статистических тестов, чтобы сравнить травмы экспериментальной группы (групп) по сравнению с контрольной группой, которая всегда должна быть включена в каждой экспериментальной перспективе.
- Примечание: Если травма низком уровне в однодневных после травмы изображений, вынос эксперимент на два три дня. Защита в культурах может быть замаскирован в связи с отсутствием восприимчивости к травмам (рис. 2).
- Примечание: вопрос о «защите» побудило нас перейти к измерению уровня травмы, а не отношения для всех сравнений (рис. 3).
5. Сотрудничество обработки, которые применяются с холодной предварительной подготовки
Важным преимуществом срез культуры является то, что состояние окружающей средыа можно точно контролировать. Это означает, что цитокин сигнализации от холодной предварительной подготовки может быть измерена, передразнил и модулированных вскрыть важнейшие аспекты узла.
- Рекомбинантные (например, агонисты) белков и нейтрализации (например, антител или растворимых рецепторов) белки могут быть использованы для имитации и модулировать, соответственно, цитокинов сигнализации.
- В целом, эти белки воссоздана и хранится в виде аликвот при температуре -20 ° C для использования в течение шести месяцев, чтобы обеспечить адекватную биологическую активность.
- Здесь мы описываем образцовое использование ФНО-α сигнализации отмены использованием растворимого рецептора ФНО 1 (sTNFR1).
- Развести sTNFR1 в 0,1% бычьего сывороточного альбумина в ФБС в запас 50 мкг / мл, аликвоту в 20-50 мкл количествах, и хранить при температуре -20 ° C.
- Для использования, развести sTNFR1 до 200 нг / мл ломтик СМИ культур роста нагревают до 36 ° С и место среза культур в sTNFR1-СМИ в течение 20 мин до начала холодной предварительной подготовки.
- Примечание: Для уменьшения дисперсии, то лучше разбавить 200 нг / мл sTNFR1 в большом объеме питательной среды (например, 1:250 разбавления от 50 мкг / мл sTNFR1 акции в 10 мл питательной среды требует 40 мкл sTNFR1) по сравнению с добавив sTNFR1 непосредственно в каждую лунку в блюдо (4,4 мкл на 1,1 мл среды).
- Развести sTNFR1 до 200 нг / мл в средствах массовой информации и разместить 1,1 мл в каждом вставить хорошо. Разрешить средств массовой информации, чтобы уравновесить до 30 ° С в течение по крайней мере 20 минут, прежде чем подвергать срез культур холодного предварительной подготовки в течение 90 мин, как описано выше.
- Место среза культур назад на 36 ° C с sTNFR1 присутствует в средствах массовой информации.
- 24 часов спустя, подвергать культур Sytox средств массовой информации в течение 20 мин, как описано выше и собирать фоновые изображения, чтобы убедиться, что холодно-предварительной подготовки не травмировать культур.
- Количественного данных, как описано выше.
- Обновить СМИ с компонентами каждые 3-4 дня в пробирке.
6. Немедленного и отсроченного Excitotoxic травмы после холодной предварительной подготовки
- Немедленное травмы с холодной предварительной подготовки.
- Выполните холодной предварительной подготовки, как описано выше.
- После холодной предварительной подготовки, вернуться к нормальной культур инкубации в течение 20 мин.
- Затем, выставить культур до 20-50 мкмоль NMDA травмы в течение одного часа.
- Промыть культур в три раза, как описано выше и вернуться к нормальной инкубации.
- После 24 часов, приобретать травмы фотографии, как описано выше.
- Отсроченные последствия воздействия холодной предварительной подготовки.
- Выполните холодной предварительной подготовки, как описано выше.
- Expose культур NMDA травмы через 24 часа, как описано выше.
- Продолжать приобретать травмы изображения на срок до трех дней после первого холодного предварительной подготовки для контроля защиты.
7. РНК Изоляция
Следующие процедуры экспрессии генов масштабируются для отдельного языка и срез.
- Передача срез культуры от питательной среды и нормальной инкубации до 3 мл RNAlater в 6-и блюда культуры для стабилизации РНК. Хранить при температуре 4 ° С на срок до трех дней, пока обрабатывается так, как описано ниже.
- Аккуратно поднимите срез культуры от вставка с тонкой кистью наконечник и место в 1 мл холодного (4 ° С) PBS в 1,5 мл (ДНКазы, РНКазы, и ДНК свободными) микроцентрифужных трубки.
- Центрифуга образцов в течение 30 сек и удалить супернатант PBS.
- Магазин образцы при -80 ° C.
- Для выделения РНК из срез культуры (~ 250 нг / шт.), Оттепель образцы на льду.
- Изолировать РНК с использованием комплекта Qiagen MicroRNeasy через следующие процедуры, которые описаны более подробно и адаптировано из RNeasy Micro справочник (Qiagen).
- Место 350 мкл буфера RLT (содержащей 10 мкл β-меркаптоэтанол на мл) в каждый микроцентрифужных трубки, содержащей один срез культуры.
- Однородный образцов вортексе в течение 30 сек. Измельченного в порошок ткани, если это необходимо (например, ткани гранул еще видны), используя одноразовые пестиком до полного гомогенизировали в буфер RLT.
- Место 350 мкл 70% этанола в смеси и лизат пипетки перемешать.
- Передача гомогената в колонке спина и поместить в пробирку (обе колонки спина и пробирки предоставляются Qiagen).
- Центрифуга образца в течение 15 сек при максимальной скорости. Сохраните колонке.
- Вымойте спин колонки путем добавления 350 мкл буфера RW1 плюс центрифуге в течение 15 сек при максимальной скорости. Отменить буфера.
- Развести 10 мкл ДНКазы я складе в 70 мкл буфера RDD уступить 80 мкл общего объема. Внесите осторожно, чтобы не смешивать вихря. Подготовка 80 мкл разбавленного фондовом ДНКазы на образец. Инкубируйте при комнатной температуре в течение 30 мин.
- Добавить 350 мкл буфера RW1 попробовать колонке спина и центрифуги в течение 15 сек. Отменить сбор трубки.
- Использование новой трубки сбора, добавить 500 мкл буфера для ППД образца и центрифуги в течение 15 сек и отбросить буфера.
- Место 500 мкл 80% этанола на пробы и центрифуги в течение 2 мин. Отменить сбор трубки.
- Сухое спина столбцов путем центрифугирования в течение 5 минут на максимальной скорости с трубкой колпачки открыты, отбросить коллекцию трубок, и передачи спин колонки 1,5 мл пробирки поставляется комплект.
- Для сбора изолированной РНК, место 14 мкл РНКазы воды, свободной от центра мембраны колонке спина. Центрифуга для одного мин и собрать жидкость.
- Добавьте 2 мкл RNasin (разбавленной на 1 ед / мкл в буфере TE) и хранят при температуре -80 ° C. ТЕ-буфера состоит из 10 мМ Трис (трис [гидроксиметил] аминометан), 1 мМ ЭДТА (этилендиаминтетрауксусной кислоты динатриевая соль гидрата) на уровне 8,0 рН.
8. РНК количественного
- Примечание: RNasin не мешает анализа RiboGreen.
- Развести RiboGreen 1:200 в РНКазы без буфера TE следующим образом.
- TE (мл): 1; Ribogreen (мкл): 5;
- TE (мл): 4; Ribogreen (мкл): 20;
- TE (мл): 6; Ribogreen (мкл): 30.
- РНК стандарты готовят следующим образом.
- Дрожжи тРНК используется как РНК стандарта. тРНК сохраняется (-20 ° C) до 1 мг / мл в ТЕ буфере.
- Развести 1 мг / мл фондовом 1:100 в ТЕ-буфера, используя (ДНКазы, РНКазы, и ДНК свободными) 1,5 мл микроцентрифужных труб для производства 1 мкг / мл рабочего эталона.
- Подготовка стандартной кривой непосредственно в 96-и флуоресцентные пластины анализа путем добавления буфера TE растворителем, а затем добавить соответствующую сумму 1 мкг / мл стандарта в буфере TE уже в тарелке скважины, как показано на соседним столом. Сделать дубликат скважин для каждого стандарта следующим образом.
- Том ЗППП. (Мкл): 100; Vol. ТЕ (мкл): 0; РНК в колодец (нг): 100;
- Том ЗППП. (Мкл): 80; Vol. ТЕ (мкл): 20; РНК в хорошо (нг): 80;
- Том ЗППП. (Мкл): 60; Vol. ТЕ (мкл): 40; РНК в хорошо (нг): 60;
- Том ЗППП. (Мкл): 40; Vol. ТЕ (мкл): 60; РНК в хорошо (нг): 40;
- Том ЗППП. (Мкл): 20; Vol. ТЕ (мкл): 80; РНК в колодец (нг): 20;
- Том ЗППП. (Мкл): 0; Vol. ТЕ (мкл): 0; РНК в хорошо (нг): 0.
- Анализа готовят следующим образом.
- Добавить 99 мкл ТЕ-буфера для каждого образца скважин 96 ячейках. Наиболее эффективный способ сделать это состоит в использовании многоканальных дозаторов.
- Добавить 1 мкл РНК экспериментальных скважин образца.
- Добавить 100 мкл разбавленного RiboGreen в каждую лунку использовании многоканальных дозаторов и растирают с одним или двумя ударами пипетки.
- Прочитано пластину на флуоресцентных планшет-ридере при 480 нм и возбуждение 520 нм излучения.
- Построить стандартную кривую с использованием Microsoft Excel с измеренной интенсивности флуоресценции РНК стандартам.
- Рассчитать РНК концентрации в пробах использованием результате линейное уравнение с кривой стандартам.
9. SYBR Green Количественный ПЦР
- ПЦР процедуры лучше всего делать в чистой зоне защищены специально для работы с РНК (рис. 4).
- Обеззараживания территории и связанных лабораторного оборудования от возможных загрязнений ДНК и РНКазы деятельности до использования в ультрафиолетовом свете, 10% отбеливателя или РНКазы Away.
- Надевайте перчатки во всех процедурах.
- Используйте РНКазы свободной воды для всех процедур, предусмотренных в состав набора. Не используйте DEPC-(diethylpyrocarbonate) очищенной воды.
- Закрыть все ПЦР связанных трубы сразу же после использования для замедления аэрозольного загрязнения чужеродной ДНК.
- Разработка и характеризуют праймеров для целевой мРНК (ы), представляющих интерес. Эти методы подробно описаны в дополнительном Методы Халс и соавт., Журнал Neuroscience, 2008 13.
- кДНК получают из 30-200 нг тотальной РНК с помощью обратной транскрипции использованием iScript.
- Выбор начиная РНК величина определяется общее количество РНК доступны с целью проведения ПЦР-анализа на части образца (то есть, 10% -20% от общего числа).
- Остальные большая часть РНК сохраняется для последующего анализа.
- Комплект iScript использует смесь случайных гексамеров и олиго-дТ грунтовки, и изменение MMLV обратной транскриптазы в общем объеме 20 мкл.
- Обратная транскрипция выручки за 25 ° С в течение 30 мин, а затем на 42 ° C в течение 50 минут, и обратной транскриптазы, впоследствии денатурированного при 85 ° С в течение 5 мин.
- Развести кДНК в буфере TE к конечной концентрации 0,4 нг / мкл по сравнению с РНК, начиная количестве.
- SYBR Green ПЦР стратегия используется для усиления кДНК.
- ПЦР-реакции контролируется в режиме реального времени, отслеживая SYBR Green регистрации.
- 50 мкл реакции, содержат 3 мМ MgCl 2, 200 мкМ дНТФ, 15 пмоль каждого из прямого и обратного праймеров, 1 мкМ флуоресцеина, 1x SYBR зеленый краситель, 10 мкл (4 нг) срез культуры кДНК и 1,25 U Платиновый Taq полимеразы в реакции буфера, состоящего из 50 мМ KCl и 10 мМ Трис, рН 8,3.
- ПЦР проводится с использованием амплификаторе iCycler, которые могут собирать данные в реальном времени.
- Велоспорт параметры состоят из 15 сек денатурация (95 ° С), затем 30 сек отжига / продление (60 ° С) повторяется 45 раз.
- Оптические измерения проводятся во время отжига / продление шаг и Ct значения были определены с помощью программного обеспечения iCycler системы.
- кДНК цитокинов цели интересов и β-актина используются для построения стандартных кривых.
- Скопировать номер определяется молекулярная масса и масса плазмиды кДНК.
- Стандартные кривые числа копий / масс построены и включены в каждом анализе.
- Ct значения для каждой кДНК разведении используются для определения числа копий против Ct кривой.
- Цитокинов и β-актина уровней число копий определяется для образцов с использованием стандартных кривых.
10. Количественный ПЦР для Microarrays
Количественные в режиме реального времени КПЦР массив скрининг высокой чувствительностью и воспроизводимых средств для исследования с низким уровнем воспалительных изменений выражение посредника.
- RT2 Profiler ПЦР массив из SABiosciences используется для воспалительные изменения гена посредника выражения, выполните следующие действия описаны более подробно производителем.
- Анализ использует 0,1-1,0 мкг РНК. Мы используем местах среза (например, CA1, который обеспечивает ~ 250 нг тотальной РНК из двух объединенных пробах) или целые одного ломтика, которые содержат такое же количество от общего числа РНК.
- Выборка и контроль РНК обратной транскрипции с использованием кДНК аптечку первой нити (например, # C-03).
- Полученные кДНК смешивается с SYBR Green ПЦР на основе смеси (# PA-011) и 25 мкл aliquotted в каждую из 96 лунок пластины ПЦР массив (измерение 84 уникальных экспериментальных генов и 16 генов домашнего хозяйства).
- Один массив пластина готова для экспериментального образца и вторая пластинка готовится к контролю.
- Примечание: мастер SYBR Green смесь предоставляемые производителем термоциклер от конкретных условий.
- Термоциклировании делается с помощью iCycler с 40 цикла протокол, состоящий из денатурации шагом 15 секунд при температуре 95 ° С с последующим расширением шаг одного мин при 60 ° C. Оптические данные, собранные в ходе расширения шаг. Термоциклировании следуют расплава анализа кривой сканирования 55-95 ° С температура в 0,5 ° C шагом.
- Относительной экспрессии генов в обработанных и контрольных пластин определялась с помощью 2 - ΔΔCt метод с использованием Excel при условии, программного обеспечения и выражается как кратное увеличение или уменьшение по сравнению с контролем.
- Гены с два раза увеличивается или уменьшается в выражении считаются для дальнейшей оценки.
- Гены выявленных в результате ПЦР массив скрининга (например, с помощью # Пярн-011A для холодной предварительной подготовки) далее confirmeD Использование КПЦР.
- ПЦР массивов определить, какие гены регулируются в ответ на раздражители.
- В примере с холодной предварительной подготовки, мы определили Ил-11 гена как положительно регулируется в ответ на холод, предварительной подготовки.
- Следующий шаг в анализе, чтобы подтвердить, что вновь выявленных генов регулируется в срез культуры использованием КПЦР анализа описано выше.
11. Мультиплексный Микросфера проточной цитометрии протеомных Пробирной
- Expose срез культур холодного предварительной подготовки, как описано выше.
- Урожай срез культуры для общего анализа белка.
- Аккуратно поднимите отрезает вставки диска с помощью тонкой кистью и место в 1 мл холодного (4 ° С) PBS.
- Пробирки центрифужные и удалить PBS с ломтиком культур. Место на сухой лед, пока уборка закончена.
- Магазин трубы при температуре -80 ° C.
- Однородный образцы срез культуры для проведения общего анализа белка.
- Подготовка буфера для лизиса клеток гомогенизации.
- Следуя инструкциям производителя (Bio-Rad), добавить ингибиторы протеазы до 5 мл лизирующего буфера и отложите на льду.
- Разместить 100 мкл лизирующего буфера на срез культуры и агитировать ломтики с помощью пипетки вверх и вниз в пять раз с 100 мкл кончиком пипетки разрезать до 1 мм.
- Встряхните образцов на планшетном шейкере при температуре 4 ° С в течение 20 мин.
- Центрифуга образцов при 13 000 оборотов в минуту в течение 15 мин при 4 ° C.
- Передача супернатант в чистую пробирку и отложите на льду.
- Выполните общий анализ белка.
- Подготовка BSA (бычий сывороточный альбумин) белка стандартам.
- Развести фондовом БСА с сверхчистой воды в соответствии с инструкциями производителя.
- Подготовка белка стандартам начиная 0-1000 мкг / мл, разводят в буфере для лизиса.
- Рассчитайте объем рабочего раствора необходимо в соответствии с комплектом инструкций.
- Например, (восемь стандартов + 18 неизвестных образцов) х (двух повторяет) х (200 мкл рабочего раствора требуется на один образец) = 10,4 мл общего объема рабочего реагента, необходимые для загрузки на 96 лунками (например, микросфер проточной цитометрии анализа , см. ниже).
- При смешивании реагента с реагентом В некоторые мутность может произойти, но должны исчезнуть в ближайшее время.
- Нагрузка 10 мкл стандартов и образцов на микропланшетов.
- Нагрузка 0,2 мл рабочего реагента в скважины.
- Обложка планшет с уплотнительной ленты и пожать на тарелку шейкере в течение 30 сек.
- Инкубируйте планшет при температуре 37 ° С в течение 30 мин.
- Прохладный микропланшет до комнатной температуры (около 10 мин), прежде чем читать дальше ридер при 595 нм.
- Построить стандартную кривую с использованием Microsoft Excel с измеренными абсорбции стандартов BSA.
- Рассчитать белка концентрации в пробах использованием результате линейное уравнение с кривой стандартам.
- Развести всех образцов до самых низких концентраций измеряемых с буфером лизиса и хранить при температуре -80 ° C.
- Выполните одно-сложных и тканей мультиплекс цитокинов (или жидкости), анализы, как указано во всех деталях в ссылках № 12 и 16.
12. Иммуногистохимия
- Fix культур в течение 24 часов с фиксатором ПЛП, состоящий из 10 мл 16% параформальдегида, 1,096 г лизина, 0,42 г фосфата натрия и 0,17 г натрия периодатом, заправляемого в общем объеме 80 мл с особо чистой воды (фиксатора составляет 6,2 рН).
- Мы считаем, что ПЛП фиксатором является нежным фиксатором, который позволяет обнаружения низкого уровня иммунной, которые иначе не были бы очевидны, используя другие фиксаторы.
- Культуры фиксированной в течение 24 часов, а затем перевели с тонкой кисточкой для PBS, содержащие азид натрия (100 мг / л).
- Яркий иммуноокрашивания области плавающей целые культуры срез осуществляется следующим образом со всеми шаги связаны с встряхивании при ~ 50 оборотов в минуту.
- Промыть срез культуры в 3 мл PBS три раза в течение 10 мин.
- Quench срез культур в 0,3% H 2 O 2.
- Развести 30% H 2 O 2 маточного раствора в PBS.
- Промыть срез культуры в PBS в три раза, 10 минут каждый.
- Блок срез культуры в течение одного часа при комнатной температуре в 3 мл блокирование решения в шесть-луночного планшета, состоящий из 10 мл сыворотки козьего, 0,75 мл тритона Х-100 и 89,25 мл PBS.
- Сыворотка для блокировки решения должны исходить от того же вида, в которых вторичные антитела, был поднят.
- Инкубируйте срез культуры на ночь в первичных антител разбавленный в блокировании решения при 4 ° C.
- Максимальный объем первичных антител решение для малого стекла Pyrex блюдо скважин должна быть 0,3 мл больших объемах, как правило, работать над краем пластины.
- Место блюдо в увлажненной закрытом контейнере. Мы не покрываем блюдо с приверженцем фильм с разделами может вращаться на вышележащие фильм и потерял для дальнейшей проработки.
- Отрегулируйте скорость встряхивания пластины шейкер для достаточно высок, чтобы циркулировать ломтики в раствор антител.
- Удалите ломтики из стеклянной пластины и мыть в ФБС три раза в течение 10 минут на мытье.
- Инкубируйте ломтики в вторичными антителами при комнатной температуре в течение одного часа при встряхивании.
- Используйте маленькие стекла Pyrex блюда для загрузки 0,3 мл вторичного решение антител.
- Вымойте три раза PBS, 10 мин на помыться.
- Визуализируйте окрашивания 3'-диаминобензидина (DAB).
- Растворите 30 мг DAB в 3 мл диметилсульфоксида.
- Фильтры DAB с помощью двух # 1 фильтровальной бумаги и вымыть с 54 мл PBS.
- Непосредственно перед употреблением, добавить 20 мкл 30% H 2 O 2.
- Инкубируйте культур в DAB решение в течение 5-7 мин при комнатной температуре.
- Примечание: DAB является канцерогеном и должны быть утилизированы должным образом. Утилизация всех DAB решения в отмеченный контейнер храниться в вытяжном шкафу, и поставить все блюда в раствор отбеливателя для отключения DAB. Все DAB решения должны быть отброшены в конечном счете через институциональные Управления безопасности.
- Промыть срез культуры в PBS три раза в течение 10 минут каждый.
- Влажная часть горы культур желатина (или силан) покрытием слайды с 100 мкл мыльница, растворенного в дистиллированной воде. Сухой ночь при комнатной температуре.
- Избегайте использования слайд обогреватели избыточного тепла может привести к растрескиванию в культурах крепится к слайдам.
- Дегидрировать скользит через серию градуированных этанола (50, 75, 95, 95, 100, 100%) в течение 30 секунд каждый.
- Очистить слайды с ксилолом в четыре раза за десять минут каждый.
- Использование стеклянной пипетки Пастера место 0,1 мл монтажа сверху на слайд и мягко покровное, чтобы избежать формирования пузырьков воздуха. Сухой ночь при комнатной температуре.
- Флуоресцентные иммунной окраски.
- Раздел срез культур до 20 мкм использованием криостата.
- Отрегулируйте настройки криостате до -16 ° С для внутренней температуры, до -12 ° С для температуры объекта.
- Нанесите небольшое количество воды на металлических патрон помощью пипетки Пастера и заморозить на сухом льду.
- Нанесите тонкий слой диска ткани-Tek СМИ в верхней части замороженных патрон.
- Разрешить патрон для замораживания и равновесие изменением температуры в камере криостата.
- Раздел ткани-Tek СМИ, чтобы создать плоский поверхность, подходящую для укладки срез культуры квартире.
- Обратите внимание на ориентацию в то время как патрон секционирования это обеспечивает последовательную угол для секционирования, которые будут препятствовать установке СМИ от падения патрон.
- Когда замороженные, возьмите патрон, и место в держатель. Использование шпатель металла и тонкой кончик кисти, слайд один срез культуры на шпатель и передачи ксередине плоский слой ткани-Tek СМИ на патрона.
- Место тонкий слой ткани-Tek СМИ в связи установлены культуры нарезать и заморозить на камеру температуре не менее 10 мин.
- С "отделку" кнопка активации раздела верхние слои ткани-Tek СМИ, пока срез культуры видна.
- Переключение с "отделкой" на "раздел", устанавливаемый при 20 мкм.
- Пресс-подборщики 20 мкм разделы с желатином покрытием слайды, которые при комнатной температуре и сухом слайды в одночасье.
- Ткань-Tek СМИ будут видны на слайдах, но растворяется в моет PBS.
- Иммуноокрашивание.
- Вымойте слайдов в PBS три раза в течение 10 минут каждый.
- Quench в 0,3% H 2 O 2 в течение 15 мин при комнатной температуре, встряхивая.
- Вымойте слайдов в PBS три раза в течение 10 минут каждый.
- Использование SFX сигнала усилителя, нанесите несколько капель компонентов непосредственно на разделы по слайду и инкубировать 30 минут при комнатной температуре во влажной камере.
- Инкубация с Компонент заменяет блокировки шаг с 10% сыворотки козьего решения выполнены в ярких иммуногистохимии области.
- Инкубируйте слайдов в первичных антител разводят в 0,75% Тритон Х-100 в PBS в течение двух часов при температуре 37 ° C.
- Применить первичной решение антител непосредственно к верхней части горки и инкубировать во влажной камере, чтобы предотвратить испарение.
- Не включайте в сыворотке в любом из антител решения использовать только PBS и тритона Х-100.
- Вымойте слайдов в PBS три раза в течение 10 минут каждый.
- Инкубируйте в вторичными антителами в течение одного часа при комнатной температуре и защищать слайды из света.
- Центрифуга все флуоресцентные вторичными антителами в течение 20 минут, чтобы предотвратить любые агрегаты от попадания в раствор антител.
- Подготовка антител разведения использованием 0,75% Тритон Х-100 в PBS.
- Вымойте слайдов в PBS три раза в течение 10 минут каждый.
- Dip слайды один раз в дистиллированной воде, чтобы смыть соль с PBS.
- Сухой слайды ночь при комнатной температуре, покрытый от света месте.
- Покровное слайды с Продли Antifade СМИ.
- Оттепель компонентов в микроволновой печи в течение 5-10 сек и добавить примерно 1 мл на флакон Компонент B. Смешать с помощью пипетки Pastuer, соблюдая осторожность, чтобы не вводить пузырьков воздуха в раствор.
- Центрифуга в течение 5 минут на максимальной скорости, чтобы удалить пузырьки.
- Нанесите тонкий слой Продли СМИ к началу слайд с помощью пипетки Pastuer, осторожны, чтобы избежать создания каких-либо воздушных пузырьков.
- Аккуратно покровным стеклом в верхней части слайда и сохнуть быстро, покрытый от света месте.
- Дважды этикетки флуоресцентные Иммуноокрашивание (рис. 5).
- Выполните флуоресцентные Иммуноокрашивание, как описано выше, за исключением разбавления первичных антител в том же растворе инкубации.
- Развести все вторичные антитела, в том же растворе, а затем инкубируют, как описано выше.
- Последовательный инкубационным периодом с использованием двух антител привело к снижению иммунной окраски.
13. Представитель Результаты

Рисунок 1. Появление гиппокампа культур нарезать и микроглии. Левое изображение стороны показан типичный зрелых (то есть, 21 день в пробирке) гиппокампа культуры ломтик пятно Neun (зеленый), чтобы проиллюстрировать cytoarchitecture основных нейронов. Пирамидных нейронов показаны в районах СА1 и СА3 и вмятинаел извилины (ГД) нейронов в левую сторону. Шкала бар составляет 250 мкм. Правой стороны изображение получено из области СА1 и показано на высшие силы, чтобы проиллюстрировать разветвленной качество покоя микроглии в зрелых культурах срез. Клетки были отмечены микроглии маркером поверхности, CD11b. Шкала бар 50 мкм.

Рисунок 2. Холодный предварительной нейропротекции в гиппокампе культур срез. Культуры инкубировали с Sytox зеленый, флуоресцентный отмечен маркером мертвые клетки. Верхняя строка показывает культуры фиктивный контроль и нижнем ряду показывает ломтиками подвергается до 28 ° С в течение 90 мин. Левая рука, предварительно просматривать изображения показывают не СА1 травмы. Относительная травмы калибровки цвета масштабе показан в левом верхнем изображении. Ближний ряд изображений показывают относительную травмы культуры ломтик 24 часов после воздействия 20 мкМ NMDA. Обратите внимание, что фиктивный контроль травм больше, чем у культур подвергается холодной предварительной подготовки (CP). Традиционно, культуры, затем подвергается 20 мкМ NMDA ночь, чтобы максимизировать CA1 нейронов уровня травмы и относительной травмы К.П. против обман, отметил как отношение травмы / максимальный ущерб. Однако воздействие максимального стимулы травма может оказаться недостаточно для преодоления нейропротекции от предварительной подготовки. Соответственно, использование отношения травмы / максимальная травма может не совсем точно отражают нейропротекции от предварительной подготовки. Это очевидно в правое изображения стороны, которые показывают, CP максимальный уровни меньше, чем у контроля обман.

Рисунок 3. Схема иллюстрирует полезность использования начального, первые измерения день для количественного травмы уровней в холодной предварительной подготовки экспериментов. Как отмечалось выше, мы обнаружили, что использование соотношения (травмы / максимальная травмы) может неясным нейропротекции от холодной предварительной подготовки. Это видно из схемы налево, где притворство травмы отображается красным цветом, и что после холодной предобусловливания в синий цвет. На следующий день после NMDA воздействия холодной предварительной показывает относительную "3" уровня травмы против мнимого ("5") контроля, в соответствии с 40% нейропротекции. Однако, если традиционный формат с помощью соотношения (например, травмы / максимальное повреждение) используется, никакой защиты Очевидно, [то есть, (5 / 10) = 50% для мнимого v. (3 / 6) = 50% для холодного предварительной подготовки ].

Рисунок 4. Typial результате КПЦР показаны. Верхняя кривая числа копий РНК против порог цикла для ПЦР-амплификации показывает управления (синий) и экспериментальные образцы (красный). Нижняя изображения приведены типичные профили усиления для четырех образцов (черный, зеленый, желтый и фиолетовый). Обратите внимание на последний порог Ct циклов (отмечены линии оранжевый) происходят на 26,0, 29,5, 31,0 и 32,5.

Рисунок 5. Дважды этикетке иммуноокрашивания используется для подтверждения КПЦР и результаты КПЦР массив срез культуры были обработаны для ИЛ-11 (красный) и Neun (зеленый, чтобы отметить нейронов). Прощупать для сотовых локусов экспрессии ИЛ-11. Обратите внимание, что некоторые пирамидных нейронов (стрелки) показывают, Ил-11 и Neun окрашивания (желтый), а несколько небольших ячеек (стрелки), предполагается, что астроциты, показывать только увеличилась Ил-11 окрашивания (красный).
Два принципиально важных понятий важно разграничение цитокинов сигнальной системы, участвующих в холодной предварительной нейропротекции показаны на рисунках 6 и 7. Во-первых, цитокины являются чрезвычайно низкой концентрации сигнальных молекул в нормальном мозге. Тем не менее, физиологические изменения концентрации цитокинов имеют огромный потенциал для изменения структуры и функционирования мозга (т.е. фенотип) из-за их способности изменять экспрессию генов (рис. 6). Кроме того, цитокины являются высоко избыточные и плейотропных в том, что несколько цитокинов может иметь аналогичные последствия и один цитокин может иметь переменную эффектов (рис. 7). Таким образом, чтобы точно установить врожденную цитокин-основания для нейропротекции от холодной предварительной подготовки (или другие физиологические предварительной стимулы), композитный анализ связанных сигнализации переменные должны быть определены. Это достигается с помощью мультиплексной стратегии анализа. Это позволит создать цитокинов "подписи" холодной предварительной нейропротекции.

Рисунок 6. Сила мозга сигнализации цитокинов. Иллюстрации передать огромную сигнализации силу физиологических концентрациях мозга цитокинов по сравнению с концентрациями других широко признанных коллег. Концентрация представлена как обратная расстоянию, начиная с одного усов кошка в качестве точки отсчета. Натрий (10 -1 М иллюстрируется зерна перца) и калия (10 -3 М иллюстрируется помидор) присутствуют в интерстициальном пространстве мозга на уровнях около 150 и 3 мм соответственно, и имеют четко признана роль в нейронные ячейки электрофизиологические функции. Кроме того, рН (т. е. ~ 10 -7 М уровни ионов водорода и проиллюстрировал, как 780 метров вдоль прибрежной полосы озера Чикаго) и кальция (т. е. ~ 10 -8 М уровни показаны как 7,8 км видно из спутниковых изображений Google вдоль прибрежной полосы озера Чикаго из Маккормик Место для Промонтори Пойнт в Гайд-парке возле университета Чикаго). Кроме того, нейротрансмиттеров выпущен к интерстициальным пространством над этим концентрациях влияют на деятельность местных область мозга. В отличие от этого, цитокины (показано расстояние от Земли до Марса) может изменить функцию мозга в концентрации более чем в десять миллионов раз меньше.

Рисунок 7. Интерактивная сигнализации врожденного пути цитокинов. Цитокины являются высоко избыточные и плейотропных в том, что несколько цитокинов может иметь аналогичные последствия и один цитокин может иметь переменную эффектов. Такое разнообразие связано с комплексом интерактивных понять, что происходит на уровне лигандов, рецепторов, а фосфопротеины. Дальнейшая сложность связана с тем, что мозг состоит из различных типов клеток, причем каждая клетка способна конкретных врожденной цитокинов, рецепторов, а также изменения, связанные с фосфопротеин. Для наглядности приводим здесь только врожденные цитокинов сигнальных путей (на основе исследований иммунной клетки) показаны. Для простоты мозга рисуется как одну ячейку (белая линия) с указанием потенциальных взаимодействий для врожденного цитокинов (IL-1α и ИЛ-1β (упоминаются здесь как ИЛ-1α / β), TNF-α, IL-6, IFN-γ и ИЛ-10), рецепторов (IL-1R1, TNFR1, IL-6/gp130, IFNγR и ИЛ-10R), и фосфопротеины (то есть, киназы ERK1 / 2, P38 (P38-МАРК) и JNK) и транскрипционных факторов (ATF-2, NFκB и STAT3). Например, TNF-α сигналы через TNFR1 к JNK, p38 МАРК-и ERK1 / 2, который вызывает экспрессию генов через ATF-2. ФНО-α также изменяет экспрессию генов непосредственно через NFκB активации. Вместе активации этих факторов транскрипции, вызывают увеличился (стрелка) и уменьшилась (тупой конец) экспрессии цитокинов и их рецепторов, как указано. Важно отметить, что эти пути показывают, что изменения в одной цитокинов (например, TNF-α), влияние производства других (например, ИЛ-1β) цитокинов. Таким образом, чтобы точно установить цитокин-основания для нейропротекции от холодной предварительной подготовки, комплексного анализа связанных переменных сигнализации должны быть определены. Это позволит установить врожденную цитокинов "подписи" холодной предварительной подготовки. (Изображение было составлено по данным ссылкой № 25.)
Нет конфликта интересов объявлены.
Эта работа финансировалась за счет грантов от Национального института неврологических расстройств и инсульта (NS-19108), Фонд Мигрень исследований, и Белый Фонда Ричард П. Kraig. Г-жа Марсия П. Kraig помощь в подготовке медиа-культуры и обслуживание срез культуры. Мы благодарим Елену за ее Гринберг замечаний и поправок, на окончательный вариант этой статьи.