2009年2月13日
神经诱导是大脑形成的第一个步骤。该过程是一种由亨森结(组织中心)指导邻近组织获得神经命运的机制,即发育形成神经系统。本视频演示了在鸡胚中进行神经诱导实验的方法。
本视频展示了鸡胚神经诱导检测中的各个步骤。首先,将宿主胚胎移植到新的培养环境中,将供体胚胎置于生理盐水中并用荧光染料标记亨森结节。从供体胚胎中切除亨森结节,并将其移植到宿主胚胎中。
将宿主胚胎培养24小时后,进行固定,并在飞荧光下进行光氧化处理。用DAB显色。随后对胚胎进行原位杂交处理,使用神经标记物进行检测。
您好,我是来自休斯顿德克萨斯农工大学环境与基因组医学中心Fennell实验室的Delphine。今天我们将向您展示在鸡胚中进行神经诱导实验的操作流程。在实验室中,我们利用该方法研究抗癫痫药物对亨森结(Hensen's node)神经诱导特性的影响。
那么我们开始吧。对于神经诱导实验,需要准备鸡蛋。这些鸡蛋应平放在湿润的培养箱中孵育13小时,直至达到汉堡-汉密尔顿3期加(Hamburger-Hamilton stage 3+)或HH 3+期。
接下来,采用之前已演示过的新培养方法准备宿主胚胎。在 JoVE 中,用 200 微升生理盐水覆盖宿主胚胎表面。这将有助于后续供体移植物的转移和定位。
最后,用倒置的 Falcon 35 毫米培养皿覆盖组装好的装置。为暴露供体胚胎,用镊子轻敲蛋壳以打开鸡蛋。移除蛋壳顶部并丢弃。
用镊子去除浓稠的蛋清,并用粗镊子倾斜卵黄囊,使胚胎朝上。去除蛋清后,用精细剪刀在胚胎周围剪下一块方形的卵黄囊。用勺子将胚胎从卵黄中取出,放入含有PBS的培养皿中。
接下来,使用镊子将供体胚胎从卵黄和明区分离。分离后,将供体胚胎转移至含有 PBS 的 SIL 护罩培养皿中,用于标记和移植移植物。在显微镜下使用微电极拉制仪拉制 50 µL 玻璃微量毛细移液管。
使用精细镊子剪去微量移液器的尖端。将微量移液器放置在铺有条状油灰的培养皿中。接下来,配制染料溶液,用于在移植前对移植物进行标记。
首先,将0.5%的染料溶于1毫升无水乙醇中,配制染料母液。该母液可在避光条件下于-20 °C保存。然后,在45 °C的加热金属块中,将预热的10 µL染料母液与90 µL 0.3 mol/L蔗糖溶液混合。此温度条件对于防止染料沉淀及不溶性晶体的形成至关重要。
将溶液在小型SPECT离心机上短暂离心5到10秒。DAI溶液现已准备好使用。用昆虫针将供体胚胎固定在培养皿底部,使胚胎背侧朝上,并置于凹槽防护罩内。胚胎固定后,通过施加轻柔压力,用D眼溶液回填微量移液器。
使用吸管装置。将少量dai注入亨森结。重复操作,确保整个亨森结均被标记。
使用微毛细移液管或微解剖刀切取亨森结节,结节的背侧与腹侧可通过形态区分:背侧形成一条沟槽,而腹侧则较为平坦。如有必要,可用胭脂红粉末标记移植物的背侧,以确保移植物被正确放置于相应的背腹方向。
使用10微升Gilson移液器,通过微毛细移液管将移植物转移到宿主胚胎中。将移植物移至靠近宿主胚胎亨森结(Henson's node)水平的明区(area lucita)与不透明边界区域。接下来,使用微毛细移液管或显微解剖刀在该区域制造一个80至100微米的小切口。
在宿主胚胎亨森结(Henson's node)水平处,Lucita 区域呈现不透明边界。使用微毛细移液管或微解剖刀进行操作。将移植物放置到位,使其腹侧朝向操作者,后端与宿主胚胎相应区域平行。一旦定位准确,移除宿主胚胎周围的生理盐水,确保移植物始终保持与宿主部位紧密接触,随后按照我们先前提交的方法,将宿主胚胎进行新培养,培养时间为 18 至 22 小时。
培养24小时后,将胚胎从培养箱中取出,并固定于 cigars dish 中。去除含 P-B-S-P-B-S 的溶液,替换为4%多聚甲醛。胚胎随后固定24小时。
将固定液弃置到合适的危险废物容器中,并向固定皿中加入 PBS。待昆虫针去除后,用镊子移除昆虫针。使用钝头巴斯德移液管将胚胎转移至含有 PBS 的闪烁瓶中。
用 PBS 清洗胚胎两次,每次五分钟;清洗后,再用 twist 缓冲液清洗一次,持续五分钟。将胚胎转移至含有 0.1 毫升 Tris 缓冲液的玻璃凹面载玻片中。用 0.1 毫升 DAB 溶液替换 Tris 缓冲液。将移液器吸头弃置于含有漂白液的容器中。
为了去除DAB的污染,将盖玻片置于腔室载玻片上方,在FEI异硫氰酸荧光素荧光聚焦条件下进行操作。显微镜下移植物供体细胞的目标区域会呈现红色荧光,并持续暴露于FEI荧光照射下,直至所有红色荧光细胞转变为棕色。此过程是由于染料荧光素在FEI激发波长照射下发生光转化,生成不溶性棕色结晶所致。
在存在DAB的情况下,产生488纳米的光。该过程耗时在20分钟至2小时之间。光氧化反应完成后,使用精细镊子移除盖玻片。
将胚胎转移至含有PBTW或PBS(含0.1%吐温20)的20毫升闪烁瓶中。最后,通过孵育漂白溶液处理胚胎,以去除盖玻片、载玻片和玻璃腔室上的DAB活性,从而为观察做准备。
进行原位杂交,仅用DIG标记的探针孵育胚胎。接着,按照JoVE视频二中所述方法开始拍照和切片。以下是一个神经诱导实验的示例。
最初,移植物被放置在宿主胚胎的 lucita 区与 alpaca 区交界处。供体和宿主胚胎均为三期加阶段。培养九小时后,移植物开始分化,并诱导形成一个看似八期减阶段的微型头部结构。
培养24小时后,经固定确认神经诱导已完成。随后对胚胎进行光氧化处理。最初,源自供体的染料标记的眼部细胞已增殖,形成一个微型的Noor,如图中红色所示。
光氧化后,这些细胞呈棕色。随后对胚胎进行整体原位杂交处理,以检测神经标记物。O otx two 由 Bonelli 博士实验室培育。
供体移植物被证明可诱导宿主来源组织中OTX2的表达。我们刚刚向您展示了如何在鸡胚中进行神经诱导检测。进行此操作时,需注意在移植后用移液管吸除移植物周围区域的所有液体。
这将确保移植物被牢固地固定在位,且在培养过程中不会从宿主胚胎上移开。就这些。谢谢。祝您观看愉快,并预祝您的实验顺利成功。
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本视频演示了鸡胚中神经诱导的实验方法,展示了亨森结(Hensen's node)指导邻近组织获得神经命运的过程。实验步骤包括分离宿主和供体胚胎、标记亨森结,以及使用神经标志物进行原位杂交。
该检测为在脊椎动物模型中评估候选化合物的神经诱导活性提供了机制性框架,有助于神经治疗药物发现中的早期靶点验证。通过原基移植实现对神经命运特化的可视化,该检测有助于降低靶向神经发育通路化合物的作用机制风险。该检测依赖于标志物表达等定量读出指标,可在先导化合物筛选阶段提供可预测的置信度。
该检测方法适用于早期发现阶段,可在投入临床前研究之前,通过提供神经通路调节的功能性读数,助力先导化合物的鉴定。