Isolation, Expansion, and Nucleofection of Neural Stem Cells from Adult Murine Subventricular Zone

Esteban Jim&#233;nez-Villalba; Laura L&#225;zaro-Carot; Carmen M. Mateos-Mart&#237;nez; Jennifer D&#237;az-Moncho; Daniel Samper-Llavador; Marta Igual-L&#243;pez; Jordi Planells; Sacri  R. Ferr&#243;n

doi:10.3791/66651

Isolierung, Expansion und Nukleofektion von neuralen Stammzellen aus der adulten subventrikulären...

JoVE Journal
Neuroscience

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Isolation, Expansion, and Nucleofection of Neural Stem Cells from Adult Murine Subventricular Zone

Isolierung, Expansion und Nukleofektion von neuralen Stammzellen aus der adulten subventrikulären Zone der Maus

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09:19 min

June 14, 2024

DOI: 10.3791/66651-v

Esteban Jiménez-Villalba*¹, Laura Lázaro-Carot*¹, Carmen M. Mateos-Martínez¹, Jennifer Díaz-Moncho¹, Daniel Samper-Llavador¹, Marta Igual-López¹, Jordi Planells¹, Sacri R. Ferrón¹

¹Instituto de Biotecnología y Biomedicina (BIOTECMED), Departamento de Biología Celular, Biología Funcional y Antropología Física,Universitat de València

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Overview

This study presents a novel nucleofection system aimed at enhancing gene delivery efficiency in neural stem cells (NSCs) derived from the adult murine subventricular zone. The findings demonstrate significant improvements in gene perturbation and cell survival rates compared to traditional transfection methods.

Key Study Components

Area of Science

Neuroscience
Gene Delivery
Stem Cell Biology

Background

Neural stem cells (NSCs) in the adult brain are crucial for neurogenesis.
Current transfection methods can affect cell viability and functionality.
Efficient methods for manipulating gene expression in NSCs are needed.
This study examines a new protocol to improve gene delivery in NSCs.

Purpose of Study

To develop a refined method for gene delivery in NSCs.
To enhance the survival rate of NSCs during gene perturbation.
To provide a reproducible approach for future research and therapeutic applications.

Methods Used

Cell culture techniques were employed using NSCs isolated from the murine subventricular zone.
The nucleofection system was applied for gene delivery.
Traditional gene perturbation methods were compared to the new nucleofection protocol.
Key steps included the preparation of the murine brain and isolation of NSCs from the subventricular zone.
Survival rates and gene delivery efficiency were assessed post-nucleofection.

Main Results

The nucleofection system yielded higher gene delivery efficiency in NSCs.
Survival rates of Neural stem cells exceeded 80% after nucleofection.
These improvements surpass those achieved with conventional transfection methods.
Significant advancements in gene perturbation effectiveness were demonstrated.

Conclusions

This study establishes an improved protocol for gene delivery in NSCs.
The findings have strong implications for advancing research in neural stem cell biology and potential therapeutic applications.
Enhanced survival and perturbation efficiency can facilitate future studies on NSC dynamics and their roles in neurogenesis.

Frequently Asked Questions

What are the advantages of the nucleofection system?

The nucleofection system offers higher efficiency in gene delivery and improved survival rates compared to traditional methods, making it a valuable tool for NSC research.

How are neural stem cells isolated in this study?

Neural stem cells are isolated from the murine subventricular zone after careful brain dissection to retain the integrity of the tissue.

What types of outcomes can be obtained using this method?

The method allows for effective gene perturbation in NSCs while maintaining high viability, useful for studying gene function and cellular behavior.

Can this method be applied to other cell types?

While this study focuses on NSCs, the nucleofection protocol may be adaptable for other cell types in need of efficient gene delivery.

What are the key limitations of this nucleofection approach?

Potential limitations include the need for precise implementation and monitoring to ensure optimal gene delivery efficiency and cell viability.

How does this study contribute to stem cell research?

It provides a refined protocol that enhances gene delivery efficiency, thus enabling more thorough investigations into NSC biology and therapeutic potential.

Hier beschreiben wir ein Nukleofektionssystem, das die Effizienz der Genübertragung in expandierten neuralen Stammzellen (NSCs) verbessern soll, die aus der adulten subventrikulären Zone von Mäusen isoliert wurden. Die Ergebnisse zeigen, dass diese Methode die Genstörung in NSCs signifikant verbessert, die Wirksamkeit traditioneller Transfektionsprotokolle übertrifft und die Überlebensrate der Zellen erhöht.

Unsere Forschung konzentriert sich darauf, zu untersuchen, wie die neuronale Stammzellpopulation im Gehirn erwachsener Säugetiere reguliert wird. Das Verständnis der intrinsischen und extrinsischen molekularen Mechanismen, die neuronale Stammzellen in den neurogenen Nischen regulieren, ist wichtig, um die Biologie zu verstehen und zukünftige potenzielle therapeutische Anwendungen zu entwickeln. Um das Verhalten neuraler Stammzellen zu untersuchen, sind sowohl in vivo als auch in vitro Ansätze weit verbreitet.

In vitro neurale Stammzellkulturen bieten kontrollierte Umgebungen und die Möglichkeit, diese Zellpopulation einfach zu manipulieren und zu überwachen. Techniken zur Konservierung der Genexpression in vitro sind ein vielseitiger Ansatz, um molekulare Mechanismen zu untersuchen, die die Zellbiologie steuern. Eine effiziente und reproduzierbare Methode zur Überexpression und Abschaltung von Kandidatengenen in neuralen Stammzellen ist jedoch immer noch eine Herausforderung in diesem Feld.

Traditionelle Transfektionsmethoden für die Genübertragung haben sich in Zellen des Zentralnervensystems als wirksam erwiesen. Darüber hinaus beeinflussen diese Methoden die Lebensfähigkeit und Funktionalität der Zellen. Daher ist die Verfeinerung alternativer Ansätze entscheidend, um die Genexpression in neuralen Stammzellen zu manipulieren.

Mit diesem Protokoll stellen wir ein verbessertes Nukleofektionssystem vor, das eine hohe Effizienz der Genübertragung in neuralen Stammzellkulturen aus der adulten subventrikulären Zone der Maus erreicht, zusammen mit Überlebensraten von mehr als 80%

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