يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية

مقالة منهجية

وضع نماذج لموت الخلايا العصبية وضمور في الخلايا العصبية الأولية الحبيبية للدماغ الماوس

7.7K مشاهدات

⸱

DOI:

10.3791/55871

⸱

نوفمبر 6, 2017

 ,  ,  , 
1Lady Davis Institute for Medical Research, Jewish General Hospital, 2Integrated Program in Neuroscience, McGill University, 3Department of Cellular and Molecular Medicine, University of Ottawa, 4Department of Oncology, Faculty of Medicine, McGill University

في هذه المقالة

ملخص

ويصف هذا البروتوكول طريقة بسيطة لعزل واستزراع الماوس الأساسي الحبيبية الدماغي الخلايا العصبية (كنس) من يوم 6-7 القديمة الجراء، كفاءة توصيل لكنس للخسارة والحصول على دراسات مهمة، ونمذجة excitotoxicity الخلايا العصبية التي يسببها نمدا، موت الخلايا التي يسببها البوتاسيوم منخفضة وتلف الحمض النووي، والأكسدة باستخدام نفس نموذج الثقافة.

الملخص

الحبيبية للدماغ الخلايا العصبية (كنس) نموذج العصبية شيوعاً، تشكل نسبة سكان متجانسة وفيرة في المخيخ. وفي ضوء التنمية اللاحقة للولادة، ووفرة، وإمكانية الوصول، كجنس نموذجا مثاليا دراسة العمليات العصبية، بما في ذلك تنمية الخلايا العصبية والهجرة العصبية، وتحفيز نشاط الخلايا العصبية الفسيولوجية. وبالإضافة إلى ذلك، تقدم الثقافات CGN نموذجا ممتازا لدراسة أوضاع مختلفة لموت الخلية بما في ذلك اكسسيتوتوكسيسيتي والمبرمج. في غضون أسبوع في الثقافة، أعرب كنس مستقبلات ن-الميثيل-د-اسبارتاتي (نمدا)، مستقبل غلوتامات إيونوتروبيك محددة مع العديد من الوظائف الحيوية في الخلايا العصبية في الصحة والمرض. استخدمت إضافة تركيزات منخفضة من نمدا بالاقتران مع غشاء ديبولاريزيشن للقوارض الثقافات CGN الأولية لنموذج تحفيز نشاط الخلايا العصبية الفسيولوجية في حين يمكن أن تستخدم إضافة تركيزات عالية من نمدا لنموذج إصابة الخلايا العصبية اكسسيتوتوكسيك. هنا، يتم وصف طريقة العزل واستزراع لكنس من الجراء يوم 6 من العمر، فضلا عن التلاعب بالجينات لكنس غدية ولينتيفيروسيس. ونحن أيضا هذه البروتوكولات الأمثل في كيفية حفز المستحثة نمدا excitotoxicity والمبرمج التي يسببها البوتاسيوم منخفضة، والأكسدة وتلف الحمض النووي بعد توصيل هذه الخلايا العصبية.

المقدمة

الحبيبية للدماغ الخلايا العصبية (كنس) تتسم أيضا بالثقافة، وكانت بمثابة نموذج فعال لدراسة موت الخلايا العصبية والتنمية 1،2،3،،من45، 6-التعبير المبكر عن مستقبلات ن-الميثيل-د-اسبارتاتي (نمدا) في CGN الثقافات في المختبر يجعلها نموذجا جذاباً للدراسة التي يسببها نمدا الإشارات. تفعيل هذه المستقبلات مع نمدا بالاقتران مع depolarization غشاء يستخدم نموذج تحفيز نشاط الخلايا العصبية الفسيولوجية ل، وسمح للبحث في آليات اللدونة متشابك 7،8. على العكس من ذلك، يمكن استخدام التحفيز المفرط لهذه المستقبلات التي يجند نمدا لنموذج اكسسيتوتوكسيسيتي، إليه رئيسية لفقدان الخلايا العصبية في الأمراض تلف المخ والأعصاب الحاد 9. إليه واحدة لاستحثاث excitotoxicity عن طريق التجويع ATP مع انخفاض الأكسجين، كما رأينا مع إصابة الخلايا العصبية الحادة. هذه النتائج في غشاء ديبولاريزيشن والإفراج عن مستويات مرتفعة من الغلوتامات في المشبك. أوفيرستيموليشن اللاحقة من مستقبلات NMDA بنتائج غلوتامات مرتفعة في المفرط Ca2 + التدفق عبر هذه المستقبلات، الذي بدوره يقوم بتنشيط مسارات عدة بما في ذلك Ca2 +-تفعيل البروتياز، فوسفوليباسيس، و اندونوكليسيس، أدى إلى التدهور غير المنضبط من المكونات الخلوية الحرجة وموت الخلايا. عالية داخل الخلية Ca2 + بالإضافة إلى ذلك، يؤدي إلى توليد الجذور الحرة الأكسجين وتلف الميتوكوندريا 10،11.

بينما غالبية فقدان الخلايا العصبية بعد اكسسيتوتوكسيسيتي الخلايا العصبية التي يسببها نمدا هو بسبب تدفق الكالسيوم وهو باكس/باك مستقلة، لا يمكن استبعاد آليات أخرى لموت الخلايا من هذا الطراز. مظهر كل نخرية وأبوبتوتيك مثل موت الخلايا بسبب اكسسيتوتوكسيسيتي جزئيا نتيجة لتوليد أنواع الأكسجين التفاعلية (روس) والحمض النووي الضرر الناجم عن ارتفاع داخل الخلية Ca2 + مستويات 12. أضرار الحمض النووي يؤدي موت الخلايا العصبية من خلال آليات أبوبتوتيك، الذي يرتبط بالسمات المميزة لموت الخلية أبوبتوتيك، مثل مظهر الكروماتين الجماهير والهيئات أبوبتوتيك. التعريفي للمبرمج هو بوساطة من خلال إطلاق سراح ج الفسفرة من الميتوكوندريا، وقد ثبت أن يكون معتمداً على باكس/باك أوليجوميريزيشن 13. أوليجوميريزيشن باكس/باك يعزز تشكيل المسام في غشاء الميتوكوندريا الخارجي، مما أدى إلى الإفراج ج الفسفرة وتفعيل المنظمين برو-أبوبتوتيك كما رأينا مع الإصابات الدماغية معتدل 14.

جيل روس قضية هامة في الدماغ بسبب انخفاض مستويات المواد المضادة للأكسدة، مقترنة بشرط الأوكسجين كبيرة ل أداء الخلايا العصبية 15الذاتية. عندما تتعرض لحدث الدماغية، هو أكسيد النيتريك synthase upregulated، إنتاج أكسيد النيتريك وزيادة الأنواع الأكسجين التفاعلية 14. يمكن أن ينتج عنه تلف الحمض النووي زيادة تركيز الأكسجين الجذور ويسبب مجاعة الطاقة غير مباشر. مستويات عالية من الحمض النووي المزدوج-الذين تقطعت بهم السبل فواصل يتم علاجها بتفعيل بولي ADP-الريبوز بولمرس-1 (نشطت-1)، بروتين الكروماتين زمنياً حقيقية النواة مسؤولة عن تحفيز نقل وحدات شرطة أبوظبي-الريبوز من NAD+، جزءا لا يتجزأ من عملية إصلاح الحمض النووي 16. بيد مع مفرطة الضرر نتيجة للأكسدة، التنشيط نشطت-1 يمكن أن يسبب مجاعة الطاقة نتيجة لنزوح زيادة على ند+، ركيزة اللازمة لإنتاج ATP عن طريق الفسفرة. في نهاية المطاف، الأكسدة سوف يؤدي المبرمج بطريقة تعتمد باكس/باك مما يؤدي إلى الفسفرة المتقدرية ج الإفراج، ولقد ثبت للحث على تغيير طراز الميتوكوندريا في كنس 17.

أخيرا، يمكن استخدام تغييرات في تركيز كلوريد البوتاسيوم (بوكل) في الثقافات CGN طراز منخفضة البوتاسيوم/depolarization وساطة المبرمج 18،،من1920. عندما تتعرض لمستويات منخفضة من ك+، كنس الخضوع التغييرات الفسيولوجية متميزة، أسفر عن تخفيض التنفس المتقدرية وتحلل، يعزى إلى انخفاض الطلب الخلوية 21، فضلا عن انخفاض في مستويات النووية عاملاً-κB (NFκB) الذي ينظم الأنشطة بما في ذلك الالتهاب وانتقال متشابك 22. هذا النموذج أهمية خاصة لدراسة موت الخلية أثناء تطوير الخلايا العصبية. البيئة ك+ منخفضة أوثق تشبه الظروف الفسيولوجية، ويتسبب في السمات المميزة لموت الخلايا شهد خلال الخلايا العصبية التنمية 23.

وباختصار، كنس نموذجا منذ أمد بعيد للتحقيق في الآليات الجزيئية الكامنة وراء موت الخلايا العصبية والانحطاط. سيسمح البروتوكول التالي العزلة واستزراع كنس أو التعبير أو القمع طريقا الوراثية خاصة باستخدام الفيروسات واستحثاث موت الخلايا العصبية عن طريق آليات مختلفة تمثل الإصابة العصبية والانحطاط.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

البروتوكول

هو هذا البروتوكول على أساس إدخال تعديلات على الإجراءات التي تم وصفها سابقا 18 ، ، من 24 25 ، 26 ، 27-هذا البروتوكول هو أقرته "لجنة رعاية الحيوان" في جامعة ماكغيل.

1-"إعداد تجريبية"

ملاحظة: يمكن إعدادها وصيانتها حتى استخدام الحلول الأسهم التالية.

  1. الحل تشريح
    1. ذوب 3.62 غ من كلوريد الصوديوم (NaCl)، 0.2 جم كلوريد البوتاسيوم (بوكل)، 0.069 غ فوسفات الصوديوم (نة 2 بو 4 ∙ ح 2 س)، و 1.306 ز د-(+)-الجلوكوز في 500 مل من المقطر H 2 o. ثم إضافة 12.5 مل من "المخزن المؤقت حبيس"، 450 ميليلتر من حل الفينول الحمراء، و 20 مل من جيش صرب البوسنة جزء الخامس إلى الحل. ضبط على درجة الحموضة 7.4 استخدام هيدروكسيد الصوديوم N 1 (هيدروكسيد الصوديوم).
    2. تعقيم 0.22 ميكرومتر تصفية ومخزن في 4 درجات مئوية. هذا الحل سيبقى مستقرا لفترة تصل إلى أسبوع واحد لمدة 10 أيام-
  2. التربسين
    1. تعد حلاً أسهم بتركيز 25 جرام/لتر التربسين في كلوريد الصوديوم 0.9%. تخزين الحل في-20 درجة مئوية.
  3. مثبط التربسين
    1. إعداد مخزون بتركيز من 10 ملغ/مل بإذابة 1 غ من الدجاج البيض الأبيض التربسين مثبط في 100 مل من 1 مم HCl. مخزن هذا الحل في-20 درجة مئوية.
  4. الدناز
    1. حل 100 مغ من الدناز 1 في 10 مل الماء المعقم لإنشاء مخزون 10 ملغ/مل. تخزين الحل في-20 درجة مئوية.
  5. مجسو 4
    1. إضافة ز 6.02 سلفات المغنيزيوم (مجسو 4) إلى 50 مل ماء المقطر (ح 2 س) لإنشاء مخزون 1 متر. تخزين الحل في 4 ° C.
  6. كاكل 2
    1. حل 0.735 ز كلوريد الكالسيوم (كاكل 2 ∙ 2 ح 2 س) في 50 مل من المقطر ح 2 س إلى تركز أسهم من 100 ملم. تخزين الحل في 4 ° C.
  7. بوكل
    1. ز 3.7275 حل بوكل في 50 مل من المقطر ح 2 س إلى تركز أسهم حل تخزين 1 م في 4 ° C.
  8. د-(+)-الجلوكوز
    1. حل ز 1.802 د-(+)-المقطر الجلوكوز في 50 مل من ح 2 س إلى تركز أسهم من 100 ملم. تخزين الحل في 4 ° C.
  9. خلية ثقافة وسائل الإعلام
    1. إعداد خلية ثقافة وسائل الإعلام على النحو التالي: 5 مل حرارة إبطال دياليزيد "المصل البقري الجنين"، ينبغي إضافة 500 ميليلتر من 200 ملم ل الجلوتامين، 100 ميليلتر من 50 ملغم/مل مع الجنتامايسين ومل 1 متر واحد بوكل 45 مل لتصفية تعقيم النسر ' s الحد الأدنى الأساسي وسائل الإعلام (ه-م) أن تستكمل مع 1.125 غرام/لتر د-الجلوكوز لتوليد 50 مل من وسائل الإعلام ثقافة العصبية الحبيبية للدماغ. قم بتخزين الوسائط في 4 ° C.
  10. السيتوزين بيتا-د-أرابينو فورانوسيدي
    1. حل ملغ 48 من السيتوزين بيتا-د-أرابينو فورانوسيدي في 10 مل وسائط النمو لتركيز مخزون من عيار 20 ملم. تخزين الحل في-20 درجة مئوية.
  11. بولي-د-يسين
    1. لتوليد بولي 2 مغ/مل الأسهم د-يسين، أضف 10 مل من العقيم ح 2 س 20 ملغ من بولي د-يسين. يجب أن يتم تخزين المخزون بولي د-يسين في-80 درجة مئوية في 100 ميليلتر مختبرين.
  12. ملاحظة: ينبغي إعداد قبل تشريح والإبقاء على 4 درجة مئوية حتى استخدام الحلول التالية-
  13. مجسو 4 الحل تشريح سوبليمينتيد
    1. إضافة 300 ميليلتر من الأسهم مجسو 4 إلى 250 مل من محلول التشريح.
  14. التربسين تشريح الحل
    1. إضافة 100 ميليلتر من التربسين الأسهم و 12 ميليلتر من الأسهم مجسو 4 إلى 10 مل من محلول تشريح.
  15. 1 حل مثبط التربسين
    1. ميليلتر 164 إضافة مثبطات التربسين الأسهم، 250 ميليلتر للأوراق المالية الدناز 1 و 12 ميليلتر من الأسهم مجسو 4 إلى 10 مل من محلول تشريح.
  16. 2 حل مثبط التربسين
    1. ميليلتر 1040 إضافة مثبطات التربسين الأسهم، وميليلتر 750 من الأسهم 1 الدناز وميليلتر 12 من مخزون MgSO4 إلى 10 مل من محلول تشريح.
  17. كاكل 2 تكملة الحل تشريح
    1. إضافة 10 ميليلتر من الأسهم كاكل 2 و 25 ميليلتر من الأسهم مجسو 4 إلى 10 مل من محلول التشريح.
  18. بولي د-يسين مغلفة أطباق الثقافة
    1. معطف أطباق الثقافة، يؤدي إلى تمييع 100 ميليلتر من الأسهم بولي د-يسين في 40 مل من العقيم ح 2 o. للاطباق الثقافة أبجد 35 مم، إضافة 2 مل بولي المخفف د-يسين الحل. للوحات 4 جيدا، إضافة 300 ميليلتر من بولي المخفف د-يسين لكل بئر.
    2. اسمحوا الجلوس د-يسين بولي ح 1 قبل يسفط والغسيل كل جيدا مع 4 مل أو 600 ميليلتر (للثقافة 35 مم الأطباق أو لوحات 4 أيضا، على التوالي) العقيمة H 2 o. ثم نضح ح 2 س وتدع الأطباق الهواء الجاف حاء 1

2. الدماغ الاستخراج والعزل من المخيخ

  1. ديكابيتاتي يوم 6-7 ألجرو الماوس القديمة باستخدام مقص قطع الرأس. إجراء التشريح للمخ في غطاء زراعة الأنسجة معقمة.
  2. لإزالة الدماغ، فهم الرأس باستخدام زوج من الملقط وقطع طريق الجلد تجاه الأمامي من الرأس باستخدام مقص ميكروديسيكشن كما هو موضح في الشكل 1. ثم قطع طريق عظم الجمجمة باستخدام زوج من مقص جديدة للتقليل من خطر التلوث. إزالة الجمجمة تغطي الدماغ باستخدام الملقط وندف خارج الدماغ باستخدام الملقط أو ملعقة.
    1. حسب الحاجة، قطع طريق العصب البصري لتيسير الحصول على الدماغ ككل-
  3. مكان في الدماغ في حل التشريح التي تستكمل مع مجسو 4. يبقى الحل والدماغ على مدت
  4. التالية إزالة، تحت مجهر تشريح الدماغ وتشريح المخيخ من الدماغ بينما ما زال في مجسو 4 تكملة تشريح حل وإزالة السحايا استخدام الملقط غرامة. دورة المخيخ إلى الجانب البطني وضمان إزالة الضفيرة شرويد.
  5. تجمع في سيريبيلا إلى طبق 35 ملم تحتوي على ~ 1 مل مجسو 4 تكملة تشريح الحل.
  6. فرم الأنسجة إلى قطع صغيرة ونقل في أنبوب 50 مل تحتوي على 30 مل الحل تشريح 4 مخزنة مجسو.

3. عزل الخلايا العصبية الحبيبية للدماغ الماوس و Culturing

  1. الطرد المركزي أنبوب 50 مل تحتوي على أنسجة المخ المقطعة لمدة 5 دقائق في 644 × ز و 4 درجة مئوية.
  2. إزالة المادة طافية وإضافة 10 مل من محلول تشريح التربسين. ثم اهتز الأنبوب بسرعة عالية لمدة 15 دقيقة في 37 درجة مئوية.
  3. أضف 10 مل من حل مثبط التربسين 1 للأنبوب والصخور برفق للحد الأدنى 2
  4. الطرد المركزي في أنبوب لمدة 5 دقائق في 644 × ز و 4 درجة مئوية.
  5. إزالة المادة طافية وإضافة 2 مل من التربسين مثبط الحل 2، ونقل بعد ذلك إلى أنبوب 15 مل.
  6. تريتوراتي الأنسجة في أنبوب 15 مل حتى يصبح الحل غامضة. ثم ترك تسوية للحد الأدنى 5
  7. إزالة المادة طافية واضحة ونقل المادة طافية إلى أنبوب جديد يحتوي على 1 مل كاكل 2 تكملة تشريح الحل.
    8. إضافة
  8. مل أخرى من محلول مثبط التربسين 2 إلى الجزء السفلي من الأنبوب الذي يحتوي على بيليه من الخطوة 3، 6. تريتوراتي مرة أخرى وترك تسوية الحد الأدنى 5 إزالة المادة طافية وإضافته إلى الأنبوب الذي يحتوي على المادة طافية من الخطوة 3، 7 (الذي تكرار الخطوات 3.6-3.7). كرر هذه العملية حتى ميكانيكيا هو فصل معظم الأنسجة.
  9. إضافة 0.3 مل كاكل 2 تكملة الحل تشريح لجمع طافية لكل مل من المادة طافية.
  10. خلط محتويات الأنبوبة وثم الطرد المركزي لمدة 5 دقائق في 644 x زاي
  11. إزالة المادة طافية وإضافة 10 مل وسائط جديدة لبيليه ومزيج.
    12. قد يكون ثم عد الخلايا
  12. والمخفف بتركيز 1.5 × 10 6 خلايا/مل. يرجى ملاحظة أن الخلايا 10 مليون المتوقع بشكل عام من كل تشريح الدماغ، وتعتمد على الوقت تريبسينيزيشن والكفاءة للتشريح. لوحة الخلايا على ألواح بولي تم إجراؤه من قبل د-يسين. 4-جيدا لوحات، لوحة 0.5 مل، إعطاء 7.5 × 10 5 خلايا كل بئر. للاطباق 35 ملم، لوحة 4 مل، إعطاء 6 × 10 6 خلايا للوحة الواحدة.
    13. إضافة
  13. بعد 24 ساعة، السيتوزين-β-أرابينو فورانوسيدي (أراك) إلى لوحات للحد من تلوث الدبقية. لكل مل من وسائل الإعلام 0.5 ميليلتر من عيار 20 ملم أراك المطلوبة. بالإضافة لأراك لا يتطلب تغيير وسائط. إذا كانت الخلايا الإبقاء على 7-8 أيام، كرر هذا العلاج في يوم 3-
  14. الحفاظ على الثقافات في 5% CO 2 حاضنة في 37 درجة مئوية وار مع 100 ميليلتر الجلوكوز 100 ملم إضافة إلى الثقافة لكل 2 مل من وسائل الإعلام كل يومين خلال 5 أيام. غير مطلوب تغيير وسائط كاملة-

4. تغليف lentivirus وتنقيتها ومعايرة

ملاحظة: البروتوكول للتعبئة والتغليف وتركيز، وتنقية ومعايرة lentivirus قد وصفت سابقا بالتفصيل دون استخدام مجموعة 28، بما في ذلك أساليب بديلة للمعايرة، مثل التدفق الخلوي 29. نقدم هنا بإيجاز البروتوكول المستخدم في لدينا مختبر لإنتاج لينتيفيروس لدراسة الإصابة العصبية باستخدام الحل تنقية الفيروسات السريع ومجموعة أدوات معايرة لينتيفيرال قبكر.

  1. Hek293T لوحة الخلايا في أطباق الثقافة 10 سم مع دولبيكو ' s تعديل النسر ' المتوسطة s الأساسية الحد الأدنى (دميم) وتستكمل مع 10% FBS. للحصول عيار فيروسية عالية، تنمو على الأقل 5 ألواح من الخلايا Hek293T لكل تعداء. تأكد اليوم من تعداء الخلايا روافد 70%. تغيير الوسائط ثلاث ساعات قبل تعداء-
  2. لكل تعداء، إعداد أنابيب اثنين. في الأنبوب 1 إضافة 1.5 مل مصل خفضت MEM وسائط الإعلام وميليلتر 41 من كاشف تعداء، مزيج جيد. في الأنبوب 2، إضافة 1.5 مل من المصل خفض MEM وسائل الإعلام و 6 ميكروغرام من بلازميد نقل 6 ميكروغرام لناقل بكمف-dR8.2 (تغليف بلازميد)، 3 ميكروغرام بكمف-منظمة-ز ناقلات (المغلف بلازميد) و 35 ميليلتر من p3000 محسن الكاشف (المتوفرة مع ليبوفيكتاميني). مزيج دوامة جيدا، وأنابيب الجمع بين 1 و 2، واحتضان ل 15 دقيقة
    3. إزالة 50% من وسائل الإعلام من لوحات Hek293T
  3. وإضافة مجمعات الدهنية الحمض النووي للخلايا. احتضانها ح 6 في 37 درجة مئوية، وأول أكسيد الكربون 5% 2. قم بإزالة الوسائط واستبدال مع 5 مل دميم الطازجة، واحتضان بين عشية وضحاها.
  4. ح تعداء بعد الساعة 24، جمع الدفعة الأولى من المادة طافية الفيروسية من كل لوحة. تبقى وسائل الإعلام الفيروسية عند 4 درجة مئوية وإضافة 5 مل وسائط جديدة في كل لوح من الخلايا Hek293T. تبني بين عشية وضحاها.
  5. تعداء بعد 48 ساعة، جمع الدفعة الثانية من المادة طافية الفيروسية، والجمع بين ذلك مع الدفعة الأولى والطرد المركزي المادة طافية الفيروسية المجمعة لمدة 10 دقيقة في 600 x غ.
  6. تصفية المادة طافية من خلال عامل تصفية مع حجم المسام ميكرومتر 45-
  7. تنقية الفيروس استخدام حل تنقية فيروس سريعاً. لكل 45 مل من المادة طافية الفيروسية، إضافة 5 مل حل ملزم لينتيفيرال والمزيج، وأجهزة الطرد المركزي لمدة 10 دقائق في > 5,000 x ز و 4 درجة مئوية.
  8. إزالة المادة طافية بعناية حتى لا تتعرض للإزعاج بيليه.
    9. إضافة 20-40 ميليلتر من متوسطة
  9. وتعليق إعادة بيليه. قاسمة ومخزن في-80 درجة مئوية.
    10. يتم استخدام
  10. للحصول على عيار لينتيفيرال، مجموعة أدوات معايرة لينتيفيرال قبكر. تمييع 2 ميليلتر من الفيروسات المنقاة في 500 ميليلتر من برنامج تلفزيوني. إضافة 2 ميليلتر للفيروس المخفف إلى 18 ميليلتر من الفيروس تحلل المخزن المؤقت (المقدمة في الطقم).
    11. ردود RT-q-بكر
  11. مجموعة حتى ثلاثة مختلفة في تريبليكاتيس وتسمية لهم كالتحكم ليساتي، الإيجابي الفيروسية 1 (STD1) وإيجابية والتحكم 2 (STD2). لكل رد فعل إضافة، 12.5 ميليلتر من 2 x qPCR MasterMix، ميليلتر 2.5 أما الفيروسية ليساتي أو STD1 (المقدمة في الطقم) أو STD2 (المقدمة في المجموعة)، و 10 ميليلتر من كاشف-ميكس (المقدمة في الطقم) في أنابيب PCR 0.2 مل.
  12. تعيين البرنامج بكر كما يلي: 20 دقيقة في 42 درجة مئوية لعكس النسخ، 10 دقيقة عند 95 درجة مئوية لتنشيط إنزيم، دورات 40 15 s عند 95 درجة مئوية تمسخ و 1 دقيقة عند 60 درجة مئوية للصلب/extension.
  13. حساب عيار الفيروسية باستخدام هذه الصيغة:
    عيار الفيروسية ليستي = 5 × 10 7/2 3(Ctx-Ct1)/(Ct2-Ct1)-
    Ctx = متوسط قيمة قيراط غير معروف عينة، Ct1 = متوسط قيمة STD1، Ct2 = متوسط قيمة STD2-
    ملاحظة: يمكن أفضل كنس ترانسدوسيد مع لينتيفيروسيس أو المصابين غدية اعتماداً على طريقة الإصابة التي تجري دراستها. إضافة لينتيفيروسيس وزارة الداخلية من 2-3 إلى خلية ثقافة حل وقت الطلاء يستخدم لدراسة نمدا الناجمين عن الإشارات في اليوم السابع للثقافة. وهذا يؤدي في أكثر من 80% توصيل وهو مناسبة لمتابعة مع التحليلات الكيميائية الحيوية لهذه الخلايا العصبية ( الشكل 2). إضافة غدية في اليوم الخامس للثقافة (في وزارة الداخلية 50) ودراسة نمدا الناجمين عن الإشارات في يوم 7-8 يستخدم تقنيات أخرى مثل التصوير. يؤدي هذا العلاج إلى أقل من 10% العدوى من الخلايا العصبية، مما يجعله مثاليا للتصوير والتعريب المشارك من البروتينات. يمكن استخدام غدية وقت الطلاء لدراسة الحمض النووي الأضرار التي يسببها موت الخلايا بإضافة كامبتوثيسين في يوم 2-3 أو الأكسدة بإضافة بيروكسيد الهيدروجين. وجود بروتينات فلورية (التجارة والنقل، وطلب تقديم العروض، الحراجية المعتمدة أو يفب) معلم للجينات للفائدة يمكن استخدامها لتقدير نسبة توصيل والسمية المحتملة. مع وزارة الداخلية الموصى بها، ونحن نرى سمية الحد الأدنى والحد الأقصى تنبيغ ( الشكل 3).

5. النمذجة "إصابة الخلايا العصبية"

  1. لحمل نمدا الناجمين عن اكسسيتوتوكسيسيتي الخلايا العصبية، بعد 7 أيام في المختبر، وعلاج كنس مع 100 ميكرومتر نمدا وجليكاين 10 ميكرون حاء – 1 استبدال جميع المتوسطة بمتوسطة مكيفة من الثقافات الموازية مع أي العلاج. ويؤدي هذا التركيز موت الخلايا 50% في 24 ساعة بعد العلاج ( الشكل 3). تجزئة المتقدرية الواضح في ح 6-8 بعد العلاج (انظر جيهاني-أصل et al. 26 ، 27)-
  2. للحث على موت الخلايا المستحثة بروس (الأكسدة)، علاج العصبيةتكييف ns مع 75-100 ميكرومتر بيروكسيد الهيدروجين (حاء 2 يا 2) والتحول إلى وسائل الإعلام من الثقافات الموازية عقب التعرض دقيقة 5 إلى ح 2 س 2. ملاحظة، نظراً لعدم استقرار ح 2 س 2، تحسين تركيز إلى مستوى الذي يؤدي إلى موت الخلية 50-70% في الثقافة بعد 24 ساعة علاج.
  3. للحث على الحمض النووي الضرر موت الخلايا المستحثة، علاج كنس مع 10 ميكرون camptothecin. يدفع هذا التركيز أكثر من موت الخلايا 50% في 24 h. تجزئة Mitochondrial وإشارات apoptotic المبكر يحدث ح 2-3 بعد إضافة كامبتوثيسين في هذا التركيز (انظر جيهاني-أصل et al. 18)
  4. للحث استموات الخلايا العصبية منخفضة K + التي يسببها في كنس، تغيير الوسائط التي تحتوي على 25 مم ك + لوسائل الإعلام البوتاسيوم منخفضة مع 5 مم ك + بعد 7 أيام في المختبر.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

النتائج

مع تشريح دقيق، يجب إزالة الدماغ سليمة مع الحد الأدنى من الضرر كما هو مبين في الشكل 1 ألف-باء. ينبغي بذل جهد للحد من الأضرار في الدماغ أثناء الإزالة، ولا سيما الضرر الذي يلحق المخيخ. الأضرار المخيخ يجعل أكثر صعوبة تحديد وإزالة كاملة للسحايا، ويزيد من احتمال تلوث ثقافة العصبية. وبمجرد السحايا قد أزيلت، يمكن تشريح من الأنسجة المتبقية كما هو مبين في الشكل 1 المخيخ ومستعدة للانفصال.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المناقشة

هنا نقدم طريقة بسيطة لاستزراع الماوس الأساسي الحبيبية للدماغ الخلايا العصبية (كجنس)، وفقدان والحصول على دراسات مهمة، ونمذجة آليات مختلفة لموت الخلايا. هناك عدة عوامل تؤثر على إمكانية تكرار نتائج النتائج باستخدام هذا الإجراء الذي يتطلب رصداً دقيقا. وتشمل هذه نقاء الثقافة بما في ذلك القضاء على الخلايا الدبقية في الثقافة، والتقاء الثقافة، والحفاظ على الخلايا السليمة. الأخذ بالتغير في هذه العوامل يمكن أن التحيز في النتائج والطعن في إمكانية تكرار نتائج. أدناه ونحن تصف كيفية التقليل من العوامل التي تؤثر سلبا على النتائج.

<...

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

الإفصاحات

الكتاب ليس لها علاقة بالكشف عن.

شكر وتقدير

ويدعم هذا العمل العلوم الطبيعية ومجلس البحوث الهندسية في كندا و "المعاهد الكندية للبحوث الصحية" المنح لجعفر-ألف.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المواد

قائمة المواد المستخدمة في هذه المقالة
الاسمالشركةرقم فهرسيالتعليقات
طقم المعايرة بالتحليل الحجمي العدسي qPCR ABM#LV900
حل تنقية الفيروسات السريعة ABM#LV999
pCMV-dR8.2Addgene# 8455
pCMV-VS.VGAddgene# 8454
الماء المقطر   ;Gibco# 15230162
200 ملي L-Glutamine   ؛Gibco# 25030081
35 مم أطباق ثقافة NuncGibco# 174913
PowerUP SYBR تقنيات الحياة المختلطة الخضراء#A25742
BSA V SolutionSigma Aldrich#A-8412
CaCl2 & 2H2OSigma Aldrich#C-7902 
CamptothecinSigma Aldrich#C-9911
مثبط التربسين بياض الدجاج  سيجما ألدريتش# 10109878001
السيتوزين بيتا - د-أرابينو فورانوسيدسيجما ألدريتش#C-1768
د- (+) -جلوكوز   ؛سيجما ألدريتش#G-7528
DNase1   ؛سيجما ألدريتش# 11284932001
Eagle-minimal أساسي متوسطسيجما ألدريتش#M-2279
جلايسينسيجما ألدريتش#G-5417
مصل الأبقار الجنيني المعطل بالحرارة المعطلة   ؛سيجما ألدريتش#F-0392
هيبس بافر سيجما ألدريتش#H-0887
بيروكسيد الهيدروجينسيجما ألدريتش# 216763
50 مجم / مل جنتامايسين   ؛سيجما ألدريتش#G-1397
MgSO4   ؛سيجما ألدريتش#M-2643
N-Methyl-D-حمض الأسبارتيكSigma Aldrich#M-3262
محلول الفينول الأحمر   ؛سيجما ألدريتش#P-0290
التربسين   ؛سيجما ألدريتش#T-4549
ليبوفيكتامين 3000ثيرمو فيشر العلميL3000-008
p3000 كاشف محسنThermo Fisher ScientificL3000-008
Opti-MEM I مصل منخفض متوسطثيرمو فيشر علمي31985070
KCl & nbsp ؛VWR
NaCl VWR
NaH2PO4H2O VWR
بولي D-lysine VWR #89134-858
DMEMWisent# 319-005-CL
FBSWisent# 080-450
#CABDH9258 #CABDH9286 #CABDH9298

المراجع

  1. Goldowitz, D., Hamre, K. The cells and molecules that make a cerebellum. Trends in Neurosciences. 21 (9), 375-382 (1998).
  2. Contestabile, A. Cerebellar granule cells as a model to study mechanisms of neuronal apoptosis or survival in vivo and in vitro. Cerebellum. 1 (1), 41-55 (2002).
  3. Bilimoria, P. M., Bonni, A. Cultures of cerebellar granule neurons. CSH Protoc. , (2008).
  4. Kramer, D., Minichiello, L. Cell culture of primary cerebellar granule cells. Methods Mol Biol. 633, 233-239 (2010).
  5. Burgoyne, R. D., Cambray-Deakin, M. A. The cellular neurobiology of neuronal development: the cerebellar granule cell. Brain Res. 472 (1), 77-101 (1988).
  6. Hatten, M. E., Heintz, N. Mechanisms of neural patterning and specification in the developing cerebellum. Annu Rev Neurosci. 18, 385-408 (1995).
  7. Evans, G. J. Synaptic signalling in cerebellar plasticity. Biol Cell. 99 (7), 363-378 (2007).
  8. Hunt, D. L., Castillo, P. E. Synaptic plasticity of NMDA receptors: mechanisms and functional implications. Curr Opin Neurobiol. 22 (3), 496-508 (2012).
  9. Arundine, M., Tymianski, M. Molecular mechanisms of calcium-dependent neurodegeneration in excitotoxicity. Cell Calcium. 34 (4-5), 325-337 (2003).
  10. Szydlowska, K., Tymianski, M. Calcium, ischemia and excitotoxicity. Cell Calcium. 47 (2), 122-129 (2010).
  11. Jahani-Asl, A., Germain, M., Slack, R. S. Mitochondria: joining forces to thwart cell death. Biochim Biophys Acta. 1802 (1), 162-166 (2010).
  12. Rego, A. C., Oliveira, C. R. Mitochondrial dysfunction and reactive oxygen species in excitotoxicity and apoptosis: implications for the pathogenesis of neurodegenerative diseases. Neurochem Res. 28 (10), 1563-1574 (2003).
  13. Wei, M. C., et al. Proapoptotic BAX and BAK: a requisite gateway to mitochondrial dysfunction and death. Science. 292 (5517), 727-730 (2001).
  14. Doyle, K. P., Simon, R. P., Stenzel-Poore, M. P. Mechanisms of ischemic brain damage. Neuropharmacology. 55 (3), 310-318 (2008).
  15. Coyle, J. T., Puttfarcken, P. Oxidative stress, glutamate, and neurodegenerative disorders. Science. 262 (5134), 689-695 (1993).
  16. Cole, K., Perez-Polo, J. R. Neuronal trauma model: in search of Thanatos. Int J Dev Neurosci. 22 (7), 485-496 (2004).
  17. Cheung, E. C., McBride, H. M., Slack, R. S. Mitochondrial dynamics in the regulation of neuronal cell death. Apoptosis. 12 (5), 979-992 (2007).
  18. Jahani-Asl, A., et al. Mitofusin 2 protects cerebellar granule neurons against injury-induced cell death. J Biol Chem. 282 (33), 23788-23798 (2007).
  19. Gallo, V., Kingsbury, A., Balazs, R., Jorgensen, O. S. The role of depolarization in the survival and differentiation of cerebellar granule cells in culture. J Neurosci. 7 (7), 2203-2213 (1987).
  20. Miller, T. M., et al. Bax deletion further orders the cell death pathway in cerebellar granule cells and suggests a caspase-independent pathway to cell death. J Cell Biol. 139 (1), 205-217 (1997).
  21. Jekabsons, M. B., Nicholls, D. G. Bioenergetic analysis of cerebellar granule neurons undergoing apoptosis by potassium/serum deprivation. Cell Death Differ. 13 (9), 1595-1610 (2006).
  22. Piccioli, P., et al. Inhibition of nuclear factor-kappaB activation induces apoptosis in cerebellar granule cells. J Neurosci Res. 66 (6), 1064-1073 (2001).
  23. D'Mello, S. R., Galli, C., Ciotti, T., Calissano, P. Induction of apoptosis in cerebellar granule neurons by low potassium: inhibition of death by insulin-like growth factor I and cAMP. Proc Natl Acad Sci U S A. 90 (23), 10989-10993 (1993).
  24. Gallo, V., Ciotti, M. T., Coletti, A., Aloisi, F., Levi, G. Selective release of glutamate from cerebellar granule cells differentiating in culture. Proc Natl Acad Sci U S A. 79 (24), 7919-7923 (1982).
  25. Messer, A. The maintenance and identification of mouse cerebellar granule cells in monolayer culture. Brain Res. 130 (1), 1-12 (1977).
  26. Jahani-Asl, A., et al. CDK5 phosphorylates DRP1 and drives mitochondrial defects in NMDA-induced neuronal death. Hum Mol Genet. 24 (16), 4573-4583 (2015).
  27. Jahani-Asl, A., et al. The mitochondrial inner membrane GTPase, optic atrophy 1 (Opa1), restores mitochondrial morphology and promotes neuronal survival following excitotoxicity. J Biol Chem. 286 (6), 4772-4782 (2011).
  28. Li, M., Husic, N., Lin, Y., Snider, B. J. Production of lentiviral vectors for transducing cells from the central nervous system. J Vis Exp. (63), e4031(2012).
  29. Wang, X., McManus, M. Lentivirus production. J Vis Exp. (32), (2009).
  30. Lee, H. Y., Greene, L. A., Mason, C. A., Manzini, M. C. Isolation and culture of post-natal mouse cerebellar granule neuron progenitor cells and neurons. J Vis Exp. (23), (2009).
  31. Holubowska, A., Mukherjee, C., Vadhvani, M., Stegmuller, J. Genetic manipulation of cerebellar granule neurons in vitro and in vivo to study neuronal morphology and migration. J Vis Exp. (85), (2014).

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

إعادة الطباعة والأذونات

الوسوم

DNA NMDA
وضع نماذج لموت الخلايا العصبية وضمور في الخلايا العصبية الأولية الحبيبية للدماغ الماوس
اتصل بنا
أوصِ بها للمكتبة

الخصوصية

شروط الاستخدام

السياسات

2026 © حقوق الطبع والنشر MyJoVE Corporation. جميع الحقوق محفوظة.