يوصف أسلوب لتوليد شرائح عضوي النمط من الدماغ المتوسط E12.5 الفئران الجنينية. يمكن استخدام شريحة عضوي النمط الثقافات لمراقبة سلوك الخلايا العصبية الدوبامين العصبية الدماغ المتوسط أو غيرها من بطني.
مقالة منهجية
يوصف أسلوب لتوليد شرائح عضوي النمط من الدماغ المتوسط E12.5 الفئران الجنينية. يمكن استخدام شريحة عضوي النمط الثقافات لمراقبة سلوك الخلايا العصبية الدوبامين العصبية الدماغ المتوسط أو غيرها من بطني.
الفأر هو كائن نموذجا ممتازا لدراسة تطور الدماغ لدى الثدييات بسبب وفرة من البيانات الجزيئية والجينية. ومع ذلك ، فإن مخ الفأر النامية ليست مناسبة للتلاعب السهل والتصوير في الجسم الحي منذ جنين الفأر لا يمكن الوصول إليها وغير شفافة. ولذلك فإن الثقافات شريحة عضوي النمط من العقول الجنينية المستخدمة على نطاق واسع لدراسة تطور الدماغ الفئران في المختبر. السابقين فيفو تلاعب أو استخدام الفئران المعدلة وراثيا يسمح تعديل الجينات بحيث يمكن تسمية مجموعات سكانية فرعية من الخلايا العصبية أو الدبقية مع البروتينات الفلورية. ويمكن بعد ذلك على سلوك الخلايا المسمى يراعى استخدام الوقت الفاصل بين التصوير. وقد الوقت الفاصل بين التصوير ناجحة بشكل خاص لدراسة سلوك الخلية التي تكمن وراء تطور قشرة الدماغ في المراحل الجنينية في وقت متأخر 1-2. الجنينية ثقافة شريحة عضوي النمط النظم في مناطق الدماغ خارج الدماغ المقدم establis هي أقلهد]. لذلك ، يقتصر ثروة من البيانات التصوير الوقت الفاصل بين الخلايا العصبية التي تصف هجرة الخلية إلى 3،4 الدماغ المقدم. ما زال من غير المعروف ما إذا كانت المبادئ اكتشفت للدماغ الظهرية ينطبق على مناطق الدماغ البطني. في الدماغ البطني ، ويتم تنظيم الخلايا العصبية في مجموعات الخلايا العصبية بدلا من الطبقات وغالبا ما يتعين عليها الخضوع لمسارات معقدة للوصول إلى المهاجرة موقفهم النهائي. الدماغ المتوسط في بطني ليست مجرد نظام نموذجا جيدا للتطور الدماغ البطني ، ولكن أيضا على السكان العصبية مثل الدوبامين العصبية التي هي ذات الصلة في عمليات المرض. في حين تم التحقيق فيها وظيفة وتنكس الخلايا العصبية الدوبامين بتفصيل كبير في تعليم الكبار والمخ من الشيخوخة ، لا يعرف إلا القليل عن سلوك هذه الخلايا العصبية خلال مرحلة التمايز والهجرة 5. نحن هنا وصف الجيل الثقافات شريحة من اليوم الجنينية (E) الدماغ المتوسط 12.5 الماوس البطني. هذه شريحة عبادةures ويحتمل أن تكون مناسبة لرصد الخلايا العصبية الدوبامين التنمية على مدى عدة ايام في المختبر. نسلط الضوء على الخطوات الحاسمة في توليد شرائح الدماغ في هذه المراحل المبكرة من التطور الجنيني ، ومناقشة الشروط اللازمة للحفاظ على النمو الطبيعي للخلايا العصبية الدوبامين في المختبر. نحن أيضا نتائج التجارب الوقت الحاضر من التصوير الفاصل. في هذه التجارب ، وصفت السلائف بطني الدماغ المتوسط (بما في ذلك السلائف الدوبامين) وذريتهم بطريقة الفسيفساء باستخدام لجنة المساواة العرقية / loxP مصير محرض نظام يستند تعيين 6.
يتم تعديل أجزاء من هذا البروتوكول من دازا وآخرون ، 2007 7.
1. الاستعدادات
2. تشريح أدمغة وتضمينها الجنينية
3. Vibratome sectioning
4. شريحة الثقافة
وينبغي القيام بالخطوات 4،2-4،5 في ظل ظروف معقمة.
ق = "jove_title"> 5. الوقت الفاصل بين التصوير
6. ممثل النتائج
الشكل 1 يوضح إعداد الثقافات شريحة عضوي النمط من مخ الفأر E12.5. ويبين الشكل 2 شرائح عضوي النمط الأفقي (الحادة وبعد عدة أيام في الثقافة) التي تم الحصول عليها شكل الماوس E12.5 الدماغ. وعلى سبيل المقارنة ، أقسام الدماغ المجمدة في المراحل التنموية يعادلوترد. عصبونات الدماغ المتوسط الدوبامين هي تصور مع المناعية لهيدروكسيلاز التيروزين (TH). الدماغ المتوسط الدوبامين العصبية المشروع إلى أهداف في الدماغ المقدم. هذه التوقعات في بداية لتشكيل E12.5 وتمتد نحو الدماغ المقدم خلال الأيام اللاحقة. علينا النظر في وضع إسقاطات الدماغ المقدم باعتباره مؤشرا جيدا للتطور الطبيعي للخلايا العصبية الدوبامين في الثقافة. في الدماغ المتوسط الدوبامين العصبية شرائح أفقية تمتد نحو التوقعات بشكل سليم الدماغ المقدم المنطقة المستهدفة. بعد 3 DIV (أيام في المختبر) أو عند تلف الدماغ المقدم المناطق المستهدفة ، والإسقاطات شاذة تمتد نحو الدماغ المتوسط الظهرية. وترد أمثلة على شرائح من الاكليلية E12.5 الدماغ المتوسط في الشكل 3. تصور الخلايا العصبية الدوبامين مع immunostaining TH لتمديد إسقاطات الشاذة في الدماغ المتوسط الظهرية. ويبين الشكل 4 تحليل المتكاثرة ، الخلايا نخرية وأفكارك في ثقافات شريحة عضوي النمط. BrdU ايمmunostaining لتصور الخلايا المتكاثرة يدل على أن الخلايا تتكاثر في ظروف الثقافة بعد 1 DIV. يتم تقليل الانتشار بعد 4 DIV. بعد 3 DIV ، العديد من الخلايا في الدماغ المتوسط بطني الخضوع نخر (propidium تلطيخ يوديد) وapotosis (immunostaining لكاسباس المشقوق 3). يوضح الشكل 5 مسارات هجرة YFP المسمى رصد الخلايا العصبية في تجربة التصوير في الوقت الفاصل بين شريحة الحاد .

الشكل 1. تخطيطي يوضح طريقة إعداد الثقافات شريحة عضوي النمط. وتعد 300 ميكرون شرائح الدماغ الأفقي sectioning إلى مخ يعمل E12.5 باستخدام vibratome. (أ) عرض تخطيطي السهمي من مخ الفأر E12.5. يشار إلى مستويات من الأبواب. وصفت المنطقة التي تحتوي على الخلايا العصبية الدوبامين في الوردي ، وترد التوقعات في الزرقاء. (ب) من مخططات الشرائح الثلاث التي يمكن الحصول عليها من بطني وظهري إلى ثاتي تحتوي على كل من الدماغ الأمامي (اف ب) و الدماغ المتوسط (MB). نلاحظ أن شريحة واحدة فقط تحتوي على الخلايا العصبية الدوبامين (ب شريحة). ويمكن تحديد الشريحة المناسبة بناء على موقف البطينين واستمرارية من نسيج المخ الأوسط والدماغ الأمامي (الأسهم ، مقارنة ب المقطع مع مقطع وج). يشار إلى المنطقة التي تحتوي على الخلايا العصبية الدوبامين باللون الوردي ، وصفت المنطقة التي تحتوي على السلائف الدوبامين في السهام ، والأخضر والأزرق تشير التوقعات النامية. (C) هو مثقف وشريحة تحتوي على الخلايا العصبية الدوبامين على إدراج الغشاء. المختصرات : vMb ، الدماغ المتوسط البطني ؛ DMB ، الدماغ المتوسط الظهرية ؛ القصور ، المهاد ، HB ، الدماغ المؤخر.

الشكل 2. الاسقاطات الدماغ المتوسط الدوبامين من الخلايا العصبية في الثقافات شريحة عضوي النمط تعتمد على سلامة الدماغ المقدم. المناعية لهيدروكسيلاز التيروزين (TH) لتسمية الخلايا العصبية الدوبامين. (أ) الحاد شريحة (0 DIV)عرض الموقع الطبيعي للخلايا العصبية في الدماغ المتوسط الدوبامين البطني. رأس السهم الأبيض يشير إلى المنطقة التي يتم عرضها في أعلى التكبير في أقحم. لم التوقعات إلى الدماغ المقدم المتقدمة حتى الان. بعد 1 DIV ، والإسقاطات إلى الدماغ المقدم لبدء شكل من الأشكال. توقعات تمتد إلى الدماغ المقدم في DIV 2-3. السهام البيضاء تدل على مكان وجود أجسام الخلايا هو موضح في أعلى التكبير في insets (إطار أبيض). الأسهم الصفراء تسليط الضوء على التوقعات العادية في شرائح سليمة هو موضح في أعلى التكبير في insets (الإطار الأصفر). توقعات الشاذة في تطوير شرائح مع الدماغ المقدم معطوب. السهام الحمراء تشير التوقعات إلى الدماغ المتوسط الشاذة الظهرية هو موضح في أعلى التكبير في insets (أحمر الإطار). يشار الضرر مع النجمة الحمراء. بعد 3 DIV ، فإن معظم شرائح (ن = 5 / 7) وإسقاطات زائغة نحو الدماغ المتوسط الظهرية. (ب) immunostaining TH الأفقية على أجزاء الدماغ المجمدة في مراحل تنموية مختلفة لإظهار التطويرإسقاطات الدوبامين في الجسم الحي. السهام البيضاء تدل على مكان وجود أجسام الخلايا هو موضح في أعلى التكبير في insets (إطار أبيض). الأسهم الصفراء تسليط الضوء على موقف التوقعات المبينة في أعلى التكبير في insets (الإطار الأصفر) ، واختيار مستوى الفروع المجمدة الى المباراة عن كثب على مستوى الثقافات شريحة عضوي النمط. علما بأن الأبواب المجمدة واحد (12 ميكرون) لا تمثل شريحة بأكملها عضوي النمط (300 ميكرون). لذلك ، لوحظت أظهرت التوقعات في E13.5 وE14.5 على أبواب 120 ميكرون أكثر من بطني المقطع الذي يحتوي على أجسام الخلايا (النجمة الصفراء).

الشكل 3. ثقافات الدماغ المتوسط شريحة الاكليلية الملون لهيدروكسيلاز التيروزين (TH) كعلامة على الخلايا العصبية الدوبامين. (AC) بعد DIV شرائح 1 و 2 أو 3. الخلايا العصبية الدوبامين تطوير التوقعات زائغة نحو الدماغ المتوسط الظهرية (صسهام ED). النصال تظهر في موقع الهيئات الخلية الدوبامين.

الشكل 4. تكاثر الخلايا وقدرتها على البقاء في خلية ثقافات عضوي النمط شريحة الدماغ المتوسط. (أ) وصفت الخلايا المتكاثرة من خلال إضافة BrdU (50 نانوغرام / مل ، سيغما) إلى متوسطة لمدة 18 ساعة الثقافة وبعد ذلك شرائح لimmunostained BrdU. بعد 1 DIV ، توجد خلايا BrdU المسمى في مناطق البطين (السهام الحمراء). بعد 4 DIV ، والخلايا المتكاثرة أكثر مبعثرة ، ولم يعد الحفاظ على منطقة البطين متميزة. (ب) وصفت من قبل خلايا نخرية إضافة يوديد propidium (1μg/μL ، سيغما) إلى وسيلة للثقافة وتصور 2 ساعات بواسطة المجهر مضان. بعد 1 DIV ، والدماغ المتوسط البطني (vMb) ليس نخرية ، ولكن يمكن أن ينظر إلى العديد من الخلايا يوديد propidium المسمى في الدماغ المتوسط والدماغ الأمامي الظهري. بعد 3 DIV بقاء الخلية النقصان في بطني midbraفيها شريط مقياس : 500 ميكرون (C) لImmunostaing كاسباس 3 المشقوق لتصور خلايا أفكارك. في 1 أو 2 DIV ، الخلايا العصبية الدوبامين قليلة فقط (TH) هي أفكارك. بعد 3 DIV ، تبدأ الخلايا العصبية الدوبامين على الخضوع لموت الخلايا المبرمج. لوحات في الوسط وعلى اليمين أعلى تكبير المنطقة محاصر في لوحات اليسار. أعلى تكبير الصور هي التوقعات الكثافة القصوى من z - أكوام من الإطارات 14-16. وقد اتخذت كل الصور 0.5 ميكرون مع Apotome زايس مجموعة المتابعة.

الشكل 5. YFP الطريق المهاجرة التي تحمل علامات الخلايا العصبية في شريحة الحادة. (A) شريحة أفقية تستخدم لمرور وقت التصوير YFP المسمى الخلايا العصبية. وقد حضنت الشريحة لمدة 5 ساعات قبل التصوير. وصفت الخلايا باستخدام محرض لجنة المساواة العرقية / loxP النظام 6. SHH الفئران والجرذان CreER 8 ROSA مراسل loxP للتوقف loxP - 9 نحن EYFPإعادة استخدامها. وبفعل إعادة التركيب من أليل مراسل روزا (والتعبير EYFP) في الخلايا التي تعبر عن CreER (SHH ، معربا عن الخلايا) ، ولكن فقط على إدارة تاموكسيفين (سيغما). في هذا المثال ، كانت تدار تاموكسيفين (3 ز mg/40 الجسم الوزن) على الفئران الحوامل في E8.5. هذا التجريبية انشاء النتائج في المقام الأول في وسم السلائف الدوبامين من الخلايا العصبية وأحفادهم في الدماغ المتوسط 10،11 البطني. شريط الحجم : 500 ميكرون. (ب) تتبع مسار هجرة YFP المسمى الخلايا العصبية في شريحة الحادة. تم الحصول على الوقت الفاصل بين لوحات من الخلايا العصبية التي تحمل علامات YFP مصير تعيين كل 30 دقيقة لمدة 5 ساعات من إجمالي 30 دقيقة على محوري مجهر المراقبين زايس (الهدف EC PlnN 10X / 0.3). وحضنت شرائح في غرفة البيئية (حاضنة XLS1 Pecon) عند 37 درجة مئوية ومزودة CO 2 5 ٪ خلال التصوير. ويتميز الموقف الأولي للخلايا مع السهام الحمراء ؛ تتسم مواقف الهجرة مع النجمة الحمراء.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
ثقافة شريحة عضوي النمط الطريقة المعروضة هنا يوفر النظام على المدى القصير في تحليل المختبر لتطوير الخلايا العصبية الدوبامين ومسارات هجرتها والإسقاط في الدماغ المتوسط في بطني الجنينية. وجدنا أن هناك عددا من الخطوات الحاسمة في البروتوكول الذي ينبغي أن حضر بعناية من أجل الحصول على شرائح التي تسمح للتطور الطبيعي للخلايا العصبية الدماغ المتوسط الدوبامين البطني. الخطوة الأكثر أهمية هو تشريح الدماغ الجنينية ، والذي يجب أن يكون على حد سواء بسرعة ودقة. على النقيض من جي...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
ليس لدينا شيء في الكشف عنها.
نشكر مارتين Emond Brachmann وإيزابيل لمساعدتهم في تأسيس ثقافة شريحة عضوي النمط النظام وولفغانغ هوبنر ليفيو وغابرييل Bodea لقراءة نقدية للمخطوطة. نود أن نشكر Costantini فرانك لمراسل R26 الفئران وكليف تابين للفئران CreER SHH. وقد تم تمويل هذه الدراسة من قبل على جائزة بحوث من وزارة العلوم والبحوث وشمال الراين وستفاليا (البرنامج للزور Förderung دير Rückkehr قصر wissenschaftlichen Spitzennachwuchses أسترالي Ausland ماركا).
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
جدول محدد الكواشف والمعدات
| اسم الكاشف | شركة | فهرس العدد | تعليق (اختياري) |
|---|---|---|---|
| DMEM | سيغما الدريخ | D6429 | |
| الجلوكوز 30 ٪ | سيغما الدريخ | G7528 - 250 | |
| حصان المصل | Invitrogen | 26050-088 | |
| DMEM (4،5 ز / L GLC. ، مع L - GLN ، نا البيرينيه ، NaHCO3) | سيغما الدريخ | D6429 - 500 | |
| البنسلين / الستبرتوميسين 100X | سيغما الدريخ | P4333 - 20 | |
| L - حمض الاسكوربيك | سيغما الدريخ | A4403 | تحضير وتخزين مخزون 200MM في -20 درجة مئوية |
| عالى النقاء LMP agarose | Invitrogen | 15517-022 | |
| إدراج Millicel | ميليبور | PICMORG50 | |
| μ طبق 35 مم ، وانخفاض | Ibidi | 80136 | |
| Vibratome | Microm | جلالة 650V | |
| موس | بلانو محدودة | 121-6 | |
| Histoacryl الغراء | BRAU9381104 | براون Aesculap | |
| ملعقة مثقوبة ضياء قطره 15 ملم | أدوات العلوم غرامة | 10370 -18 | |
| ملقط 5 Dumoxel | أدوات العلوم غرامة | 11252-30 |
الأجسام المضادة المستخدمة لimmunostainings :
اسم الضد| شركة | فهرس العدد | تعليق (اختياري) | |
| أرنب المضادة للهيدروكسيلاز التيروزين | ميليبور | AB152 | التخفيف 1:500 |
| الماوس المضادة للهيدروكسيلاز التيروزين | ميليبور | MAB318 | التخفيف 1:500 |
| الماوس المضادة للBrdU | Pharmingen دينار بحريني | 555627 | التخفيف 1:200 |
| أرنب المضادة للالمشقوق caspase 3 | تكنولوجيا الخلية اشارة | 9661 | التخفيف 1:200 |
| حمار المضادة للأرنب مفتش اليكسا - 488 | Invitrogen | A21206 | التخفيف 1:500 |
| حمار مكافحة فأر مفتش - Cy3 | جاكسون ImmunoResearch | 715-165-150 | التخفيف 1:200 |
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
طلب إذن لإعادة استخدام النص أو الأشكال في مقالة JoVE هذه
طلب إذن