نقدم البروتوكول الذي يسمح لعرض وتقويم كمي والتشكل من شجرة شجيري الخلايا العصبية الفردية التي تزرع في عضوي النمط الثقافات شريحة المخيخ. ويهدف هذا البروتوكول إلى تعزيز الدراسات حول آليات الخلية العصبية تنمية شجيري.
يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية
مقالة منهجية
نقدم البروتوكول الذي يسمح لعرض وتقويم كمي والتشكل من شجرة شجيري الخلايا العصبية الفردية التي تزرع في عضوي النمط الثقافات شريحة المخيخ. ويهدف هذا البروتوكول إلى تعزيز الدراسات حول آليات الخلية العصبية تنمية شجيري.
الخلايا العصبية هي نظام نموذج جذاب لدراسة التنمية شجيري، لأن لديهم شجرة شجيري إعجاب وهو موجه بدقة في المستوى السهمي وتطوير معظمها في فترة ما بعد الولادة في القوارض الصغيرة 3. وعلاوة على ذلك، والأجسام المضادة تتوفر العديد من التي يجري الخلايا تسمية انتقائي وبشكل مكثف العصبية بما في ذلك جميع العمليات، مع المضادة للCalbindin D28K الأكثر استخداما على نطاق واسع. لمشاهدة من التشعبات في الخلايا الحية والفئران معربا عن EGFP انتقائي في الخلايا العصبية 11 هي المتاحة من خلال مختبرات جاكسون. عضوي النمط المخيخ شريحة الثقافات خلايا تسمح التلاعب التجريبية سهلة من الخلايا العصبية تنمية شجيري لأن معظم التوسع شجيري من شجيري العصبية شجرة الخلية تدور بالفعل خلال الفترة ثقافة 4. نقدم هنا باختصار، بروتوكول موثوقة وسهلة لعرض وتحليل مورفولوجيا شجيري الخلايا العصبية المزروعة في organotypiج الثقافات شريحة المخيخ. لأغراض كثيرة، والتقييم الكمي للشجيري العصبية شجرة الخلية أمر مرغوب فيه. ونحن نركز هنا على معلمتين، شجيري حجم الشجرة وأرقام النقطة فرع، والتي يمكن بسرعة وبسهولة تحديد من الألغام المضادة للcalbindin الملون الثقافات شريحة المخيخ. هذه المعلمتين تسفر عن مقياس موثوق وحساسة للتغيرات في شجرة الخلية الجذعية العصبية. باستخدام المثال من العلاجات مع بروتين كيناز C PMA المنشط (بي كي سي) ومستقبلات الغلوتامات metabotropic 1 (mGluR1) ونحن لشرح كيفية الاختلافات في التنمية شجيري هي تصور وتقييم كمي. مزيج من وجود شجرة شجيري واسعة، وأساليب المناعية انتقائية ومكثفة والثقافات شريحة عضوي النمط التي تغطي فترة من النمو شجيري ونموذج الفأر مع التعبير العصبية الخلية EGFP محددة تجعل الخلايا العصبية نظام نموذجي قوية لإبراز آليات شجيري التنمية.
1. وضع ما يصل عضوي النمط الثقافات شريحة مخيخي
يتم إعداد الثقافات شريحة مخيخي من يوم وما بعد الولادة 8 الجراء P الماوس (8) باستخدام طريقة حضانة المرض ساكنة 10. في مختبر لدينا، ونحن نستخدم B6CF1 الفئران. في بعض التجارب كانت تستخدم الفئران المعدلة وراثيا أيضا التي تعبر عن EGFP بشكل انتقائي في على الخلايا العصبية. في ذلك إعداد من الثقافات شريحة يأخذ ما يقرب من 30 دقائق لكل الجرو الماوس، 3 ساعات أي للحصول على القمامة من الجراء الماوس 6. يتم تنفيذ جميع الخطوات بها في إطار ظروف معقمة في أ الصفحي طاولة العمل تدفق مع الأدوات الجراحية تعقيمها.
2. التثبيت وImmunosالحتفاظ من عضوي النمط الثقافات شريحة مخيخي
ومن المزايا المهمة لالمخيخ هو أن الأجسام المضادة هي المتاحة التي على وجه التحديد والزاهية وصمة عار الخلايا العصبية الرئيسي مخيخي، وخلايا أي بركينيي والخلايا الحبيبية. ويمكن كشفت عن مورفولوجيا شجيري من على الخلايا العصبية من قبل المناعية مع المضادة للcalbindin D28K.
3. الذين يعاينون من على الخلايا العصبية فردية في الثقافات شريحة عضوي النمط
4. القياس من الخليوي بركينيي شجيرى الحجم شجرة ونقاط فرع
= "jove_title"> 5. ممثل النتائج
رصد التنمية التي تضطلع بها شجيري بركينيي شجرة الخلية خلال الفترة الثقافة
الثقافات شريحة عضوي النمط المستمدة من Pcp2-EGFP الفئران التي تعبر عن EGFP على وجه التحديد في على الخلايا العصبية تسمح لدراسة مورفولوجيا من الخلايا الفردية خلال عدة أيام في الثقافة. يمكن أن بهذه الطريقة لطيف في نمو والتنمية التي تضطلع بها شجرة شجيري خلال الفترة الثقافة تكون موثقة. تم تصويرها الذين يعيشون التي تم تحديدها على الخلايا العصبية كل يوم RD 2 بدون تاريخ أو 3 خلال الفترة الثقافة مع ويتمثل الهدف 10X. وقد تم اختيار هذا الهدف السلطة من الأقل إلى تجنب وتقليل الضرر سمي ضيائي إلى الخلايا يرجع ذلك إلى الإضاءة مع ضوء الفلورسنت. ويبين الشكل 3 مثالين من على الخلايا العصبية تصويرها في الثقافات الذين يعيشون. وأعقب الخلية الأولى في الفترة من 2 أيام في المختبر حتى 7 أيام في المختبر (الشكل 3، AC). فإنه هو واضح أن dendritiج شجرة من هذه الخلية خلال هذه الفترة الزمنية ينمو فروع جديدة عدة ويوسع في الحجم. في المثال الثاني، وأعقب خلية بركينيي 4 حتي 11 أيام في المختبر (الشكل 3، DF). شجرة وشجيري الصغيرة حاضرا في DIV4 يوسع إلى حد كبير خلال هذه الفترة الزمنية. على حد سواء أمثلة تظهر أن معظم من شجرة شجيري من على الخلايا العصبية الحاضرة في نهاية من الفترة الثقافة لم تطوير في الواقع في الثقافة.
هو تحول دون التنمية التي تضطلع بها شجرة الخلية شجيري بركينيي من قبل PKC أو التحفيز mGluR1
تم مثقف عضوي النمط الثقافات شريحة مخيخي لمدة 11 يوما. ابتداء من الساعة في اليوم بدون تاريخ 2 في المختبر، وبعض من الثقافات تم علاج مع إما PMA (50 نانومتر)، عبارة عن ملح عضوي phorbol تحفيز PKC أو DHPG (10 ميكرومتر)، وهو ناهض mGluR1، حتى كانت ثابتة على الثقافات. وقد ثبت على حد سواء مركبات في السابق، هدفها ثنيه وتحد من بركينيي النمو شجيري الخلية 7 و 8 و 9، 5.في السيطرة غير المعالجة المتقدمة شرائح الخلايا العصبية نموذجية شجرة شجيري كبير ومتفرع للغاية التي تم تصور إما عن طريق مكافحة Calbindin المناعية (الشكل 4A) أو في الثقافات مع الخلايا EGFP، معربا عن العصبية، من خلال المناعية مع GFP مكافحة (الشكل 4D). في الثقافات تعامل مع سلطة النقد الفلسطينية تم تغيير عميق في التشكل من شجرة شجيري. يبدو أن التشعبات سميكة، وكان عدد قليل فقط الفروع الجانبية قصيرة. الخلايا العصبية كثيرة، خلافا لما حدث في الثقافات السيطرة، لم تعد القطب الواحد، مع واحد التغصنات الأولية الصادرة عن جسم الخلية، ولكن وضعت اثنين أو حتى التشعبات أكثر الابتدائي (الشكل 4B، E). انخفضت بشكل ملحوظ في الأراضي التي تغطيها الأشجار شجيري (انظر أدناه). كان هناك حالة مماثلة موجودة في DHPG المعالجة الثقافات. وقد تقلص إلى حد كبير الشجرة شجيري الخلايا العصبية من حيث الحجم وانخفض بشكل ملحوظ المتفرعة (الشكل 4C، F). ولكن كانت هناك أيضا بعض qualitatالاختلافات إيف مقارنة PMA المعالجة الثقافات. لم يكن هناك أي سماكة من فروع شجيري، والتشعبات الأولية التي العديد من التشعبات الثانوية قصيرة جدا (الشكل 4C، F) مما يدل على أن الأحداث يشير يجري في سلطة النقد الفلسطينية وDHPG المعالجة الخلايا العصبية قد تكون مشابهة، ولكن ليست متطابقة.
التقييم الكمي من الخلايا العصبية الجذعية حجم الشجرة ونقاط فرع للتقييم الكمي، يتم قياس حجم شجيري العصبية شجرة الخلية وعدد من النقاط فرع لكل خلية العصبية كما هو موضح أعلاه. يتم تجميع النتائج على الأقل من ثلاث تجارب مستقلة معا، والحد الأدنى من 20 زنزانة تحتاج إلى تحليل. يتم تحديد متوسط للمنطقة التي تغطيها أشجار شجيري لتجارب السيطرة وتعيين إلى 100٪، ويتم التعبير عن القيم لتجارب أخرى كقيم في المئة وفقا لذلك. ويتم التحليل الإحصائي للبيانات باستخدام برنامج بريزم GraphPad. لأننا لانفترض أن جميع القيم التي تحدد هي جزء من توزيع جاوس، ونحن نستخدم الاختبارات الإحصائية التي لا تحمل مثل هذا التوزيع من القيم المقاسة. لمقارنة ظروف متعددة واختبار الدلالة الإحصائية، ونحن نستخدم كروسكال-اليس اختبار تليها إجراءات ملائمة لاجراء اختبارات خاصة آخر لرتبة القائم على الإحصاءات، كما، على سبيل المثال، نفذت في الاختبار البعدي ودان في بريزم GraphPad. وتعرض عادة النتائج على النحو الرسوم البيانية. واعطى مثلا على تقييم مثل هذه الإحصائية في الشكل 5. كل من تحليل حجم شجرة شجيري (الشكل 5A) وعدد من النقاط فرع لكل خلية العصبية (الشكل 5B) تظهر اختلافات واضحة بين حالة السيطرة والعلاج DHPG أو سلطة النقد الفلسطينية. وكانت كل من معلمات مختلفة مع دلالة إحصائية ع <0.001 وفقا لاختبار كروسكال-اليس.

فيقوإعادة 1. EGFP التي تحمل علامات العصبية الخلية. في Pcp2-EGFP الفئران ليس كل الخلايا العصبية صريحة EGFP. ولذلك، يمكن عرض الأشجار شجيري من بعض الخلايا العصبية بشكل فردي عندما عبر عن EGFP (EGFP قناة في A) والخلايا العصبية المجاورة مع تداخل الأشجار شجيري لا (سلبي في EGFP قناة هو موضح في A، إيجابيا في تلطيخ مكافحة Calbindin أظهرت في القناة الحمراء في B). شريط النطاق = 50 ميكرومتر.

الشكل 2. قياس المعلمات شجيري الخلايا العصبية. (A). يمكنك بسهولة حجم الشجرة شجيري أن تقاس عن طريق تتبع الخطوط العريضة للخلية العصبية بنقرة ماوس واحدة في برو تحليل صورة البرنامج بالإضافة إلى استخدام أداة العصا السحرية. يتم استخدام أداة العصا السحرية بحيث يتم تماما الشجرة شجيري بأكمله بما في ذلك سوما الخلية وجميع فروع شجيري محاطة الخط. (B). عدد النقاط فرع فصول التوجيه الجامعيnted يدويا في الصور من الخلايا العصبية. تم وضع علامة كل نقطة الفرع مع النقطة الصفراء. شريط النطاق = 50 ميكرومتر.

الشكل 3. رصد تطور من شجرة الخلية الجذعية العصبية. المحددة الخلايا العصبية صورت مرارا وتكرارا لمراقبة نمو الشجرة شجيري. (AC): شجرة شجيري من خلية العصبية ينمو ويتطور من يوم في المختبر (DIV) 2 حتى DIV7. هناك نمو مستمر والمتفرعة من التشعبات خلال هذه الفترة الثقافة. (DF): شجرة شجيري من خلية العصبية ينمو ويتطور من DIV4 حتى DIV11. شجرة شجيري توسع بشكل كبير خلال هذه الفترة الثقافة. شريط النطاق = 50 ميكرومتر.

الشكل 4. هو تحول دون تطوير شجرة الخلية الجذعية العصبية من قبل PKC أو stimulati mGluR1على (A)، (D): خلايا السيطرة غير المعالجة مع شجرة شجيري متطورة. (B)، (E): بعد 9 أيام من التشعبات العلاج PMA تظهر سميكة ويتم تقليل بقوة شجرة شجيري في الحجم. الخلايا غالبا ما تفقد الاستقطاب ويصبح ثنائي القطب (E). (C)، (F): بعد 9 أيام من العلاج DHPG تقلص إلى حد كبير الشجرة شجيري في الحجم. خلافا في علاج سلطة النقد الفلسطينية، العديد من الفروع الجانبية ناعم جدا وقصيرة موجودة على التشعبات الابتدائية والثانوية. الخلايا غالبا ما تفقد الاستقطاب ويصبح ثنائي القطب (F). وكانت الخلايا العصبية تصور عن الألغام المضادة للCalbindin المناعية في (A - C) والتعبير عن EGFP في الثقافات المستمدة من Pcp2-EGFP الفئران في (D - F). شريط النطاق = 50 ميكرومتر.

الشكل 5. التقييم الكمي من الخلايا العصبية الجذعية حجم الشجرة والمتفرعة. القياسات الكمية تبين أن كلا من حجم الشجرة شجيري (العلوي الرسم البياني بار) وnumbe للوتقلص إلى حد كبير R من النقاط فرع (أقل الرسم البياني بار) بعد العلاج PMA أو DHPG. وكانت الخلافات بين الأشجار شجيري السيطرة والأشجار شجيري الخلايا العصبية من الثقافات تعامل كبير مع ع <0.001.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
عرض الأساليب هنا تسمح لدراسة العصبية تنمية شجيري خلية في عضوي النمط الثقافات شريحة المخيخ وتقييم كمي العصبية التوسع شجيري الخلايا عن طريق قياس شجيري حجم الشجرة وكانت عدد من النقاط فرع شجيري. بطبيعة الحال، على تحليل أكثر شمولا وتطورا كميا من التشعبات الخلية العصبية من الممكن، على سبيل المثال من خلال تحديد إجمالي طول شجيري، إجراء تحليل Sholl أو تحديد البعد كسورية من شجرة شجيري. لهذا النوع من التحليل هو مطلوب عادة لتعقب يدويا الخلية العصبية بأكملها شجرة شجيري في برنامج التحليل كما هو...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
وأجريت التجارب على الحيوانات وفقا للتوجيهات المجلس الأوروبي المجتمعات من 24 تشرين الثاني 1986 (86/609/EEC) وجرى استعراض ويسمح به السلطات السويسرية. الكتاب ليس لديهم ما يكشف.
وأيد هذا العمل من قبل جامعة بازل، قسم الطب الحيوي، واللجنة الوطنية السويسرية مؤسسة العلوم (31003A-116624).
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| اسم كاشف | شركة | كتالوج رقم | التعليقات (اختياري) |
| إدراج زراعة الأنسجة | ميليبور | PICM 03050 PICM ORG50 | يدرج PICMORG50 لها حافة منخفضة وتسمح بعرض الثقافات الحية في المجهر |
| MEM | Gibco، إينفيتروجن | 11012044 | |
| Glutamax 1 | Gibco، إينفيتروجن | 35050038 | |
| القاعدية Medum النسر | Gibco، إينفيتروجن | 41010026 | |
| الحصان مصل | Gibco، إينفيتروجن | 26050070 | |
| Phorbol 12-myristaالشركة المصرية للاتصالات 13-خلات (PMA) | Tocris | 1201 | |
| (RS) -3،5-ثنائي هيدروكسي phenylglycine (DHPG) | Tocris | 0342 | |
| أرنب المضادة للcalbindin D-28K | Swant | CB38 | |
| مكافحة NeuN، استنساخ A60 | Chemicon، ميليبور | MAB377 | |
| أرنب المضادة للGFP | Abcam | Ab290 |
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.