1. عزل والتثقيف من خلايا الدماغ البشري الكبار
يجب أن يتم تنفيذ التجارب التي تنطوي على الأنسجة البشرية وفقا لجميع الأنظمة الحكومية والمؤسسية ذات الصلة فيما يتعلق باستخدام المواد البشرية لأغراض البحث. وقد تم تطوير هذا البروتوكول وفقا لموافقة اللجنة الأخلاقية لكلية الطب في جامعة ميونيخ ميونيخ وموافقة خطية أبلغ من جميع المرضى.
وقد أنشئ هذا البروتوكول الثقافات إعداد من الكبار قشرة الدماغ البشري باستخدام عينة من المرضى من كلا الجنسين يعانون من الصرع الفص الصدغي أو غير مؤلمة الآفات الأخرى عميقة الجذور، غير الخبيثة. ويعتبر النسيج التي تم الحصول عليها من غرفة العمليات الجراحية تتألف حصرا القناة الوصول إلى آفة الدماغ وبالتالي صحية. كانت الفئة العمرية من المرضى 19-70 سنة.
- إعداد النمو المتوسطة بإضافة الحرارة المعطل مصل العجل الجنين(FCS) لDMEM الجلوكوز عالية مع GlutaMAX للحصول على تركيز النهائي من 20٪ FCS. إضافة 5 مل البنسلين / الستربتوميسين إلى ما مجموعه 500 مل متوسطة النمو. تنفيذ هذه الخطوات اللاحقة وجميع الظروف التي تتطلب ثقافة عقيمة في غطاء تدفق الصفحي المناسبة.
- الحفاظ على خزعة الدماغ البشري الكبار الحصول عليها من غرفة العمليات الجراحية في هانكس "محلول ملحي متوازن مع و CaCl 2 و MgCl 2 (HBSS) المتوسطة بما في ذلك HEPES (10 ملي تركيز النهائي) على الجليد حتى المعالجة. بدء معالجة في أقرب وقت ممكن.
- لبدء التفكك إلى خلايا واحدة، ونقل الأنسجة في طبق بتري 65 مم واللحم المفروم إلى قطع صغيرة باستخدام المشارط اثنين معقمة تستخدم مرة واحدة. لاستخدام الهضم الأنزيمي 3-6 مل TrypLE في أنبوب 15 مل المخروطية واحتضان لمدة 15-30 دقيقة عند 37 درجة مئوية في حمام مائي.
- إضافة 1 حجم prewarmed المتوسطة النمو لتسهيل التفكك ويسحن بلطف محلول يحتوي على قطعة نسيج صعودا وهبوطا باستخدام الأولى5 مل ماصة للتصرف، تليها باستخدام ماصة باستير الزجاج حتى تجانس تعليق الخلية. عادة، وبعض القطع الأنسجة المتبقية، والتي تتكون في معظمها من المادة البيضاء، سوف تبقى في التعليق.
- تدور باستمرار في 157 x ج لمدة 5 دقائق و resuspend بيليه في كمية مناسبة من النمو المتوسط (10 مل لكل ثقافة غير المصقول T75 القارورة). استخدام أحد T75 قارورة الثقافة لخزعة من 5-10 مم في الحجم واستقراء من هذا في حالة العينات الكبيرة.
- وضع الخلايا في الحاضنة 37 درجة مئوية مع 5٪ CO 2 و 5٪ O 2.
- استبدال نصف المتوسط كل 3-4 أيام حتى وصلت الخلايا confluency. هذا عادة ما يستغرق فترة تصل إلى أسبوعين (المشار إليها باسم مرور 0 [P0]).
2. في المختبر التوسع وتوصيف خلايا الدماغ البشري الكبار
- في التوسع المختبر:
- نضح مستنبت ويغسل مع الفوسفات مخزنة المالحة (PBS)، وأبقى في غرفة رemperature، قبل أن يضيف 3 مل TrypLE.
- احتضان عند 37 درجة مئوية لمدة 5-10 دقائق حتى معظم خلايا منفصلة. بلطف الاستفادة من القوارير لتسهيل رفع الخلايا؛ بعد إضافة 3 مجلدات متوسطة النمو، ونقل الخلايا إلى أنبوب مخروطي 15 مل وتدور باستمرار في 157 x ج لمدة 5 دقائق و resuspend الخلايا في كمية مناسبة من النمو المتوسط.
- مرور الخلايا في نسبة 1:3 لمحصول الأمثل في قوارير جديدة خلية ثقافة T75.
ملاحظة: لقد passaged هذه الخلايا حتى P5 دون أي علامات على انخفاض الكفاءة إعادة برمجة. بينما في P0 ثقافة يحتوي على جزء كبير من الخلايا البطانية (وفقا لتقييم CD34 التعبير)، في المقاطع اللاحقة يصبح عددهم لا يذكر.
- توصيف الثقافات الدماغ البشري الكبار:
- كيمياء سيتولوجية مناعية:
- لتوصيف الخلايا، وبذور ~ 60،000 الخلايا على بولي-D-يسين المغلفة غطاء زجاجي ينزلق في 500 ميكرولتر واسطة نمو جديدةم في 24 جيدا لوحات زراعة الأنسجة واحتضان عند 37 درجة مئوية مع 5٪ CO 2 و 5٪ O 2.
- لتحليل immunocytochemical من خلايا الدماغ البشري مثقف إزالة المتوسطة وغسل 3X مع 1 مل من برنامج تلفزيوني.
- إصلاح الخلايا عن طريق إضافة 500 ميكرولتر من بارافورمالدهيد 4٪ في برنامج تلفزيوني لمدة 15 دقيقة في درجة حرارة الغرفة.
- نقل غطاء زجاجي ينزلق الى غرفة تلطيخ مرطب مناسب ومنع مع 80 ميكرولتر PBS تحتوي على 3٪ ألبومين المصل البقري (BSA) و 0.5٪ تريتون X-100 لمدة 1 ساعة في درجة حرارة الغرفة.
- إضافة الأجسام المضادة الأولية مخففة في نفس الحل (للعوامل التخفيف انظر الجدول من الكواشف والمعدات محددة)، واحتضان بين عشية وضحاها في 4 درجات مئوية أو 1 ساعة في درجة حرارة الغرفة.
ملاحظة: A جزء كبير ولكن متفاوتة من الخلايا في هذه المرحلة من زراعة هي مناعيا للنمو β مستقبلات عامل المستمدة من الصفائح الدموية (PDGFRβ)، مجموعة من التمايز 146 (CD146)، NG2 كبريتات شوندروتن PROTEOغليكان، وأكتين العضلات الملساء (SMA)، أي علامات مميزة للpericytes المرتبطة microvessel. أقلية فقط (<1٪) عن علامات astroglial الدبقية ييفي الحمضية البروتين (GFAP) وS100β. علاوة على ذلك، في هذه المرحلة يجب أن تكون ثقافة خالية من أي خلايا معربا عن العصبية علامة βIII-تويولين. استخدام عدة تركيبات الأجسام المضادة الأولية لاشتراكهما في وضع العلامات من علامات مختلفة. مزيد من التأكيد للتعبير عن الدبقية، الخلايا العصبية، والبطانية خلية حوطية علامات يمكن الحصول على النسخ العكسي والكمي في الوقت الحقيقي تفاعل البلمرة المتسلسل (وليس وصفها في هذا البروتوكول). - بعد الحضانة مع الأجسام المضادة الأولية يغسل ثلاث مرات مع 1 مل PBS وإضافة الأجسام المضادة الثانوية المقابلة (في التخفيفات المناسبة) إلى حل تلطيخ واحتضان 1 ساعة في درجة حرارة الغرفة في الظلام. غسل الخلايا 3X مع برنامج تلفزيوني. إذا لزم الأمر، وذلك قبل التركيب تشمل تلطيخ مع دابي لمدة 5 دقائق في غرفةدرجة الحرارة.
- استخدام antifading تصاعد المتوسطة وتحليل زلات الغطاء باستخدام المجهر epifluorescence أو المجهر متحد البؤر.
- التدفق الخلوي:
- لتحليل السطح علامة التعبير باستخدام التدفق الخلوي، وتنمو الخلايا لconfluency في T25 T75 غير المصقول أو قوارير خلية ثقافة.
- فصل الخلايا باستخدام TrypLE كما هو موضح من قبل وresuspend في حل تلطيخ تتكون من برنامج تلفزيوني + 0.5٪ BSA. في رد فعل تلطيخ، في resuspend 100،000-200،000 الخلايا في 100 ميكرولتر من الحل تلطيخ. إعداد ردود الفعل تلطيخ واحد لكل الأجسام المضادة المستخدمة (CD146-FITC، CD140b-PE، CD34-APC، CD13-FITC، والأجسام المضادة isotype السيطرة منهما).
- إضافة الأجسام المضادة تألقي مترافق إلى كل حل تلطيخ (لالتخفيفات انظر الجدول من الكواشف والمعدات الخاصة) مباشرة في تعليق خلية واحتضان عند 4 درجة مئوية لمدة 30 دقيقة في الظلام.
- غسل الخلايا ثلاث مرات مع 500 ميكرولتر برنامج تلفزيوني وتدور باستمرار بين كلخطوة الغسيل في 157 x ج لمدة 5 دقائق.
- resuspend الكرية خلية في حل 0.5-1 مل تلطيخ الخلايا ونقل من خلال مصفاة الخلية (70 ميكرومتر) إلى أنابيب نظام مراقبة الأصول الميدانية. حماية عينة من التعرض للضوء.
- عينات دوامة قبل وضعها في الصك نظام مراقبة الأصول الميدانية.
- لتحليل الخلايا الحية واستبعاد الحطام والركام الخلية، بوابة FSC-A وSSC-A. هي بوابات duplets الخلايا على وجه التحديد من قبل FSC-A وFSC-W. لتحديد الظروف النابضة الصحيح للعلامات سطح الخلية تعيين البوابات مع التحكم الضد مطابقة نمط إسوي مترافق إلى تألقي منها. ثم تحديد نسبة الخلايا محددة الأجسام المضادة.
3. إثراء للخلايا خلية حوطية المستمدة من قبل خلية الإسفار المنشط الفرز
- تنقية السكان الخلية خلية حوطية (معلق في النمو متوسطة) قبل تنبيغ عبر نظام مراقبة الأصول الميدانية الفرز باستخدام فوهة 70 ميكرون. استخدام CD34-APC بالاشتراك مع CD140b-PE-CD146 وFITC لتحديد لpericytes. الفرز لل-CD34 السلبية، خلايا CD140b، وCD146 إيجابية.
- جمع الخلايا فرزها في متوسطة النمو وعلى لوحة بولي-D-يسين المغلفة غطاء زجاجي ينزلق في 24 جيدا لوحات زراعة الأنسجة واحتضان عند 37 درجة مئوية مع 5٪ CO 2 و 5٪ O 2.
- 48 ساعة بعد فرز استبدال المتوسطة مع المتوسطة النمو الطازجة وأداء تنبيغ كما هو موضح في البروتوكول 4.
4. فيروسات الرجعية تنبيغ من الخلايا المشتقة من خلية حوطية وإعادة برمجة الخلايا العصبية في المستحثة
ملاحظة: يرجى الرجوع إلى المبادئ التوجيهية للسلامة الأحيائية المحلية عند التعامل مع جسيمات فيروس. في ألمانيا استخدام الفيروسات القهقرية المستخدمة هنا تتطلب مستوى السلامة الحيوية 2. لإنتاج جزيئات فيروس الرجوع إلى بروتوكول 6. ليبني فيروسات المستخدمة لإعادة البرمجة، راجع Karow وآخرون (2012). وكانت الفيروسات القهقرية pseudotyped مع VSV-G (التهاب الفم الحويصلي الفيروسات غليكوالبروتين) 5. لإنتاج يرجى الرجوع إلى غافريلسكو وآخرون 6.
- 24 ساعة قبل البذور تنبيغ فيروسات ~ 60،000 الخلايا على بولي-D-يسين المغلفة غطاء زجاجي ينزلق في 500 ميكرولتر المتوسطة النمو الطازجة في لوحات جيدا 24 زراعة الأنسجة واحتضان عند 37 درجة مئوية مع 5٪ CO 2 و 5٪ O 2 .
- في اليوم التالي، استبدال المتوسطة النمو مع 500 ميكرولتر الطازجة والمتوسطة النمو prewarmed وإضافة 1 ميكرولتر من supernatants تتركز منها تحتوي على جزيئات فيروس (pCAG-IRES dsred للسيطرة، وخصوصا خلال إنشاء البروتوكول في المختبر)، pCAG-ascl1 -IRES dsred، pCAG-sox2-IRES-GFP.
- في وقت لاحق يوم واحد، وإزالة المتوسطة بما في ذلك الجزيئات الفيروسية من الخلايا وإضافة 1 مل الطازجة، prewarmed B27-التمايز المتوسطة، ويتألف من 49 مل DMEM الجلوكوز عالية مع GlutaMAX و 1 مل B27 المصل خالية الملحق. الحفاظ على الخلايا في الثقافة عند 37 درجة مئوية في 5٪ CO 2 و 5٪ O 2 لمدة 4-8 أسابيع دون تغيير المتوسطة وتصبح التغييرات المتكررة المتوسطة الضارة كما INS تنضج.
5. توصيف الخلايا العصبية المستحثة بواسطة كيمياء سيتولوجية مناعية
- لتحديد هوية الخلوية للخلايا transduced، ولا سيما للتدليل على الاستحواذ على النمط الظاهري العصبية، نفذ مناعية ضد مستضدات الخلايا العصبية مثل bIII-تويولين، MAP2، وNeuN (عن الأجسام المضادة والتخفيفات كل منها، انظر الجدول الكواشف محددة و المعدات؛ اتباع نفس الإجراء كما هو مبين في 2.2.1).
- لتحسين نضوج PdiNs، وشارك في ثقافة هذه الخلايا مع الخلايا العصبية المشتقة من E14 الماوس القشور الدماغي. تحقيقا لهذه الغاية، تشريح قشرة الدماغ وفصل الأنسجة ميكانيكيا مع كوب باستور ماصة مصقول النار. إضافة 10،000-50،000 الخلايا العصبية الفئران على الثقافات من الخلايا المشتقة من خلية حوطية 2-3 أسابيع التالية تنبيغ مع sox2 وascl1 إعادة ترميزtroviruses ومواصلة زراعة. خلايا Transduced يمكن تمييزها عن الخلايا العصبية الفئران بحكم مراسل (GFP وdsRed) التعبير، إما عن طريق epifluorescence حية أو التالية للكيمياء سيتولوجية مناعية GFP وdsRed.
- لتقييم تكوين نقاط الاشتباك العصبي على PdiNs بواسطة الخلايا العصبية الفئران، نفذ مناعية ضد مستقبلات الناقل العصبي الحويصلي مثل نقل الغلوتامات الحويصلي 1 (vGluT1).
- بحث الخلايا transduced لخصائصها الكهربائية (أي القدرة على توليد إمكانات العمل) وإنشاء نقاط الاشتباك العصبي وظيفية من قبل التصحيح، المشبك الكهربية. للاطلاع على تفاصيل الإجراء نرى هاينريش آخرون (2011).