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Isolierung von Zellpopulationen aus Hirngewebe mittels fluoreszenzaktivierter Zellkernsortierung

July 8th, 2025

In This Article

Abstract

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Quelle: Mussa, Z., et al. Isolierung adulter menschlicher Astrozytenpopulationen aus frisch gefrorenem Kortex mittels fluoreszenzaktivierter Zellkernsortierung. J. Vis. Exp. (2021)

Dieses Video demonstriert das Verfahren zur Isolierung und Sortierung von Zellkernen aus frisch gefrorenem menschlichem Hirngewebe mittels fluoreszenzaktivierter Kernsortierung (FANS), das die Untersuchung verschiedener Zellpopulationen für verschiedene neurologische Anwendungen ermöglicht.

Protocol

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Alle Verfahren, die die Probenentnahme beinhalten, wurden in Übereinstimmung mit den IRB-Richtlinien des Instituts durchgeführt.

1. Vorbereitung des Puffers

HINWEIS: Wenn Sie eine nachgeschaltete RNA-Sequenzierung durchführen, behandeln Sie alle Arbeitsbereiche und Werkzeuge gründlich mit RNase Dekontaminationslösung, um einen mRNA-Abbau zu verhindern.

  1. Bereiten Sie den Lysepuffer vor.
    1. In destilliertem Wasser (H2O) bis zu 50 ml werden 5,47 g Saccharose (0,32 M endg.), 250 μl 1 M Calciumchlorid (CaCl2) (5 mM endgültig), 150 μl 1 M Magnesiumacetat (Mg(CH3COO)2) (3 mM endgültig), 10 μl 500 mM Ethylendiamintetraessigsäure (EDTA) (0,1 mM endgültig) gelöst, 500 μl 1 M Tris-Salzsäure (Tris-HCl) (pH 8) (10 mM endgültig), 50 μl Triton X-100 (0,1 % endgültig) und 17 μl 3 M Dithiothreitol (DTT, 1 mM endgültig, frisch zugeben) (siehe Materialtabelle).
  2. Saccharosepuffer vorbereiten
    1. In destilliertem H2O bis zu 50 mL werden 30,78 g Saccharose (1,8 M endgültig), 150 μl 1 M Mg(CH3COO)2 (3 mM endgültig), 500 μl 1 M Tris-HCl (pH 8) (10 mM endgültig), 17 μl 3 M DTT (1 mM endgültig, frisch zugeben).

2. Dissoziation von gefrorenem Gewebe in Einzelkernsuspension

  1. Geben Sie 4 mL eiskalten Lysepuffer in einen 7 mL Glasgewebe-Douncer (Grinder) und bewahren Sie ihn auf Eis auf. Präparieren Sie etwa 200-400 mg des frisch gefrorenen menschlichen erwachsenen Kortex, tounce etwa 50x und übertragen Sie das Gewebehomogenat in ein 12-ml-Ultrazentrifugenröhrchen aus Polypropylen.
  2. Geben Sie mit einer 5-ml-Pipette 6,5 ml eiskalten Saccharosepuffer auf den Boden des Ultrazentrifugenröhrchens, wobei Sie darauf achten, dass die Schicht zwischen Saccharose und dem Gewebehomogenat nicht gestört wird.
    HINWEIS: Wenn Sie zusätzliche Proben verarbeiten, gleichen Sie die Röhrchen vorsichtig nach Gewicht aus, indem Sie der leichteren Probe zusätzlichen Lysepuffer hinzufügen. Ein präzises Auswuchten der Ultrazentrifugenröhrchen ist unerlässlich, um Schäden am Rotor zu vermeiden und eine Drehung mit der richtigen Drehzahl zu gewährleisten.

3. Ultrazentrifugation

  1. Das Lysat wird bei 24.400 U/min (101.814 × g) 1 h lang bei 4 °C ultrazentrifugiert. Der Überstand und die Ablagerungen werden vorsichtig abgesaugt, ohne das Pellet zu stören.
    Anmerkung: Ein Pellet ist möglicherweise nicht sichtbar, wenn es mit weniger als 200 mg Gewebe begonnen wird.
  2. Geben Sie 600 μl phosphatgepufferte Kochsalzlösung (PBS) (Calcium (Ca2+), Magnesium (Mg2+) frei) zum Kernpellet und inkubieren Sie es 10 Minuten lang auf Eis, bevor es wieder suspendiert wird.
  3. Pipettieren Sie 50 Mal auf und ab, um das Kernpellet auf Eis wieder zu suspendieren.
  4. Verwenden Sie ein Hämozytometer, um die intakten Kerne unter einem Mikroskop sichtbar zu machen und sicherzustellen, dass die Konzentration der Resuspension über 105 Kerne/ml liegt, bevor Sie mit dem nächsten Schritt fortfahren (kombinieren Sie 10 μl der resuspendierten Kerne mit 10 μl Trypanblau).

4. Inkubation von Antikörpern

  1. Um die Probe für die fluoreszenzaktivierte Kernsortierung (FANS) zu immunotaggen, fügen Sie 500 μl des resuspendierten Probenpellets, 490 μl 1x PBS (Ca2+, Mg2+ frei), 10 μl 10 % Rinderserumalbumin (BSA) (0,1 % endgültig), 1 μl Maus-Anti-NeuN-Antikörper hinzu, konjugiert mit AF(Alexa fluor)555 (NeuN-AF555, 1:1000 Endkonzentration), und 1 μl Anti-PAX6-Antikörper der Maus, konjugiert mit Allophycocyanin (PAX6-APC, Endkonzentration 1:1000).
    Anmerkung: Alternative Antikörper, die an andere Fluorophore konjugiert sind, können hinzugefügt werden. Hier wurde an AF488 konjugiertes Maus-Anti-OLIG2 (1:1000 Konzentration) mit günstigen Ergebnissen verwendet.
  2. Führen Sie 4′,6-Diamidino-2-phenylindol (DAPI)-only- und einfarbige Kontrollen durch, um Gating-Parameter einzurichten, wobei bei Bedarf eine kleine Menge der Probe verwendet wird.
    1. Um eine einfarbige AF555-Kontrolle durchzuführen, fügen Sie 20 μl des resuspendierten Probenpellets, 970 μl 1x PBS (Ca2+, Mg2+ frei), 10 μl 10 % BSA (0,1 % endgültig) und 1 μl NeuN-AF555-Antikörper (Konzentration 1:1000) hinzu.
    2. Um eine einfarbige APC-Kontrolle durchzuführen, fügen Sie 20 μl des resuspendierten Probenpellets, 970 μl 1X PBS (Ca2+, Mg2+ frei), 10 μl 10 % BSA (0,1 % endgültig) und 1 μl PAX6-APC-Antikörper (Konzentration 1:1000) hinzu.
    3. Um eine reine DAPI-Kontrolle (4',6-Diamidino-2-phenylindol) durchzuführen, fügen Sie 20 μl des resuspendierten Probenpellets, 970 μl 1X PBS (Ca2+, Mg2+ frei) und 10 μl 10 % BSA (0,1 % endgültig) hinzu (DAPI wird später hinzugefügt, siehe 4.4).
      Anmerkung: Wenn mehr als zwei Antikörper verwendet werden, wird zusätzlich zu den einfarbigen Kontrollen die Durchführung einer Fluoreszenz-Minus-Eins-Kontrolle (FMO) empfohlen.
  3. Inkubieren Sie die Proben und die Kontrollen mit Rotation im Dunkeln für 1 h bei 4 °C.
  4. Fügen Sie DAPI im Verhältnis 1:1000 zu allen Stichproben und Kontrollen hinzu, und fahren Sie mit der Sortierung fort.

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Disclosures

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Es wurden keine Interessenkonflikte angegeben.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
10x PBS pH 7,2Invitrogen70013073
ANTI-NEUN ANTIKÖRPER KLON A60MilliporeMAB377A5MIMaus-Anti-NeuN, konjugiert an eine fluoreszierende Verbindung AF555 (Anregung, 553 nm; Emission, 568 nm)
ANTI-OLIG2-ANTIKÖRPER-KLON 211MilliporeMABN50A4MIMaus-Anti-OLIG2, konjugiert an eine fluoreszierende Verbindung AF488 (Anregung, 499 nm; Emission, 520 nm)
RinderserumalbuminFischerNr. BP9704-100
Bright-Line-ZählkammerHausser Scientific3110V
Calciumchlorid wasserfreiFischerNr. C614-3
Zellsiebe, 40 μMSP Scienceware136800040
DAPI (4',6-Diamidino-2-phenylindol, Dihydrochlorid)InvitrogenNr. D1306
Dounce GewebeschleiferWheaton357542
FACS-SortiererBD BiowissenschaftenBD FACSAria III
Magnesiumacetat-TetrahydratFischerM13-500
PAX6 (PAX6/496) - 100 TESTSNovusNBP234705J
Saccharose, kristallzertifiziert, ACS, 500 mgFischerNr. S5500
SW 41 Ti AusschwingrotorBeckman Coulter331362
Tris-HCl, 1M-Lösung, pH 8,0, molekularbiologische Qualität, ultrareinThermo ScientificJ22638AE
TritonX-100FischerNr. BP151-500Nichtionisches Tensid in Lysepuffer
Trypanblau-Lösung, 0,4 %Gibco15250061
UltrazentrifugeBeckman Schar Optima XE-100Nr. A94516
Ultrazentrifugenröhrchen PP 9/16 X 3-1/2Beckman Coulter331372
Reinstes destilliertes Wasser (RNAse-, DNAse-frei)Invitrogen10977023wird als destilliertes Wasser bezeichnet
Hochreines EDTALebenstechnologienArtikel-Nr.: 15576-028

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Fluorescence Activated Nuclei SortingNuclei IsolationBrain TissueFresh Frozen CortexDensity Gradient CentrifugationAntibody StainingNuclear StainingUltracentrifugationCell Population SortingNeurological Applications

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