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Methodenartikel

Endothelzellkultur aus Mikrogefäßen des Rattengehirns: Ein Verfahren zur Isolierung und Kultivierung von Endothelzellen aus Mikrogefäßen des Rattengehirns

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30. April 2023

In diesem Artikel

Zusammenfassung

Quelle: Molino, Y. et al. Einrichten eines In-vitro-Modells der Blut-Hirn-Schranke (BHS) von Ratten: Ein Fokus auf die Undurchlässigkeit von BHS und den Rezeptor-vermittelten Transport. J. Vis. Exp.(2014)

Dieses Video zeigt die Isolierung von Mikrogefäßen aus einem Rattengehirn mit einer Kombination aus Dichtegradientenzentrifugation und enzymatischen Verdauungsmethoden. Die isolierten Mikrogefäße können in einem Kulturkolben kultiviert werden, der mit Kollagen- und Fibronektinmatrix vorbeschichtet ist, um Endothelzellkolonien zu erhalten.

Protokoll

Alle Verfahren, an denen Tiermodelle beteiligt sind, wurden vom lokalen institutionellen Tierpflegeausschuss und dem Tierprüfungsausschuss von JoVE überprüft.

>1. Isolierung von Mikrogefäßen im Gehirn von Ratten

  1. Verwenden Sie für jedes Präparat und für einen Experimentator 3 fünf Wochen alte Wistar-Ratten.
  2. Am Montag der ersten Woche werden 2 T75-Kolben vorbereitet, indem sie mit Kollagen Typ IV und Fibronektin, beide in einer Dosis von 1 μg/cm2 in sterilem Kulturwasser (10 ml pro T75), beschichtet werden. Bei 37 °C bis zur Aussaat der Mikrogefäße haften lassen.
  3. Am
  4. Mittwochmorgen der ersten Woche werden die Ratten unter zunehmendem CO2 -Fluss eingeschläfert, um Schläfrigkeit, Haltungsverlust und Atemaussetzer auszulösen, gefolgt von einer Gebärmutterhalsluxation. Besprühen Sie die Köpfe mit 70% Ethanol. Schneiden Sie die Köpfe mit einer Schere ab und geben Sie sie in eine trockene Petrischale unter einer Laminar-Flow-Haube.
  5. Entnehmen Sie das Gehirn ohne Kleinhirn und Sehnerven aus dem Schädel und geben Sie es dann in eine auf Eis gekühlte Petrischale, die mit Kaltdissektionspuffer gefüllt ist (HBSS ergänzt mit 1% BSA, Penicillin 100 Einheiten/ml und Streptomycin 100 μg/ml).
  6. Schneiden Sie das Gehirn in zwei Hälften, um die 2 Gehirnhälften zu trennen und das Mittelhirn vom Vorderhirn zu trennen. Übertragen Sie das Vorderhirn in eine saubere Petrischale auf Eis mit Dissektionspuffer.
  7. Nehmen Sie ein paar Hemisphären in eine neue Petrischale mit Kaltdissektionspuffer, um die Hirnhäute vorsichtig aus dem Vorderhirn unter einem Stereomikroskop mit einer gekrümmten Pinzette Nr. 5 zu entfernen. Reinigen Sie dann das Innere des Gehirns, um die Bettdecke von Myelin zu entfernen und eine Hülle aus Kortex zu erhalten. Diese Schritte sollten nicht länger als 2 Stunden dauern, um das Gewebe zu erhalten und das Überleben der Zellen zu gewährleisten.
  8. Dissoziieren Sie den Kortex von 3 Gehirnen in 6 mL Kaltdissektionspuffer in einem 7 mL Dounce-Homogenisator durch 10 Auf- und Ab-Hübe mit jeweils 2 Stößeln unterschiedlicher Clearance, 71 μm, gefolgt von 20 μm.
  9. Die Suspension wird geteilt, um das Äquivalent von 1 Kortex in 1 ml eines 50-ml-Falcon-Röhrchens zu erhalten, und bei 1.000 x g für 5 min bei RT zentrifugiert. Der Überstand wird verworfen.
  10. Verdauen Sie die Suspension aus 1 Kortex mit 1 ml einer enzymatischen Lösung, die eine Mischung aus Kollagenasen/Dispase (60 μg/ml–0,3 U/ml), DNase Typ I (35 μg/ml–20 K Einheiten/ml) und Gentamicin (50 μg/ml) in einem Shaker für 30 min bei 37 °C enthält.
  11. Mischen Sie den 1 ml-Aufschluss aus 1 Kortex mit 10 mL 25 % BSA/HBSS 1X und trennen Sie ihn durch dichteabhängige Zentrifugation bei 3.600 x g für 15 min bei RT. Übertragen Sie die obere Scheibe (Myelin und Hirnparenchym) und den Überstand vorsichtig in ein sauberes 50-ml-Falcon-Röhrchen und wiederholen Sie die Zentrifugation. Halten Sie das resultierende Pellet, das die Mikrogefäße des Gehirns enthält, bei 4 °C.
  12. Entsorgen Sie vorsichtig die obere Scheibe und den Überstand. Beide resultierenden Pellets, die die Mikrogefäße des Gehirns enthalten, werden mit 1 ml kaltem HBSS 1X resuspendiert und in ein sauberes 50 mL Falcon-Röhrchen überführt.
  13. Die Mikrogefäße durch Zugabe von 20 mL kaltem HBSS 1X waschen und bei 1.000 x g 5 min zentrifugieren. Den Überstand entsorgen.
  14. Ferner werden die Mikrogefäße aus 1 Kortex mit 1 ml der gleichen enzymatischen Lösung, wie in Schritt 1.9 beschrieben, während 1 Stunde bei 37 °C in einem Schüttler verdaut.
  15. Mischen Sie dann die verdauten Mikrogefäße aus jedem der 3 Kortexe in ein Röhrchen und trennen Sie es weiter in zwei 50-ml-Falcon-Röhrchen, um Mikrogefäße zu erhalten, die aus dem Äquivalent von eineinhalb (1,5) Kortex pro Röhrchen extrahiert wurden. Fügen Sie 30 mL Kaltdissektionspuffer hinzu und zentrifugieren Sie bei 1.000 x g für 5 min bei RT.
  16. Resuspendieren Sie das Mikrogefäß-Pellet in 10 ml DMEM/F12, ergänzt mit 20 % Rinderplättchenarmem Plasmaserum, basischem Fibroblasten-Wachstumsfaktor (bFGF, 2 ng/ml), Heparin (100 μg/ml), Gentamicin (50 μg/ml) und HEPES (2,5 mM), genanntem Endothelzellmedium (ECM), ergänzt mit Puromycin in einer Menge von 4 μg/ml.
  17. Nehmen Sie die 2 beschichteten T75-Kolben aus dem Inkubator, saugen Sie den Überschuss der Beschichtung ab und plattieren Sie die Mikrogefäße aus jedem Röhrchen in einem T75-Kolben (Mikrogefäße, die aus 1,5 Kortex pro T75-Kolben extrahiert werden).

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Offenlegungen

Es wurden keine Interessenkonflikte angegeben.

Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien
NameUnternehmenKatalognummerKommentare
Fötales RinderserumInvitrogenTel.: 10270-098-20 °C / 1 Jahr
BSA-Fraktion V niedriges Endotoxin PAA Nr. K45-011-500g 4 °C
Penicillin-StreptomycinInvitrogen Nr. 15140-122 -20 °C
T75 KolbenBecton Dickinson Falke353135
HEPES-Puffer (1 M)InvitrogenArtikel-Nr.: 15630-0564 °C / 1 Jahr
Kollagen Typ IV Maus (10 x 1 mg)Becton Dickinson356233-20 °C / 1 Monat
Fibronektin Humain-Plasma (5 mg)Becton Dickinson356008-20 °C / 1 Monat
Vannas Federschere, gerade (9 cm)Werkzeuge für die FeinwissenschaftArtikel-Nr.: 91500-09
Schere, gerade (9 cm)Werkzeuge für die FeinwissenschaftArtikel-Nr.: 14568-09
Pinzette Dumont #5/45 (11 cm)Werkzeuge für die FeinwissenschaftNr. 11251-35
Graefe Pinzette, Spitzenbreite 0,8 mmWerkzeuge für die FeinwissenschaftNr. 11050-10
Graefe Pinzette, Kurvenspitze Breite 0,8 mmWerkzeuge für die FeinwissenschaftNr. 11051-10
Kollagenasen / Dispase-Mix (2 x 5 mg)Roche DiagnostikTel.: 05 401 054 001-20 °C / 3 Monate
DNase I (100 mg / 569 KU / mg)Sigma AldrichDN25-100 mg-20 °C / 1 Jahr
Gentamicin (10 mg/ml)InvitrogenTel.: 15710-0494 °C / 1 Jahr
DMEM/F12InvitrogenArtikel-Nr.: 31331-0284 °C
Rinderserum aus plättchenarmem Plasma (500 ml)ClinisciencesBT-214-100-20 °C / 1 Jahr
bFGF (10 μg)InvitrogenTel.: 13256-029-20 °C / 6 Monate
Heparin Na-Salz aus der Schweineschleimhaut Grad ISigma AldrichH3149-100KU4 °C / 1 Jahr
PuromycinSigma AldrichP8833-10 mg-20 °C / 6 Monate

Tags

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