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Artículo de método

Ex útero Electroporación y culturas Organotypic rebanada de cerebros embrionarios de ratón para vivir-la proyección de imagen de interneuronas GABAérgicas de migrando

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DOI:

10.3791/57526

20 de abril de 2018

En este artículo

Resumen

Aquí, nos proporcionan un método confiable y de bajo costo para generar culturas de electroporated cerebro organotypic rebanada de embriones de ratón adecuados para microscopía confocal y técnicas de imagen en vivo.

Resumen

Interneuronas GABAérgicas (INs) son componentes esenciales de las redes neuronales que cognición y comportamiento. INs destinada a rellenar la corteza migrar tangencialmente de su lugar de origen en el telencéfalo ventral (incluyendo de las eminencias ganglionares mediales y caudales (MGE, CGE)) a la placa cortical dorsal en respuesta a una variedad de intrínseco y extrínseco señales. Diferentes metodologías se han desarrollado en los años genético manipular vías específicas e investigar cómo regulan los cambios citoesqueléticos dinámicos necesarios para la correcta migración. En el útero de la electroporación se ha utilizado ampliamente para estudiar el efecto de la represión del gen o sobreexpresión en IN específico subtipos al evaluar el impacto en la morfología y posición final. Sin embargo, mientras que este enfoque se utiliza fácilmente modificar radialmente migración de las células piramidal, es técnicamente más difícil cuando dirigidos a electroporación pulg en el útero genera un bajo rendimiento dado las tasas de disminución de la supervivencia de los cachorros cuando la electroporación se lleva a cabo antes de e14.5, como es habitual al estudiar INs derivados de MGE. En un enfoque alternativo, MGE explantes proporcionan un fácil acceso al MGE y facilitan la proyección de imagen de INs modificados genéticamente. Sin embargo, en estos explantes, INs emigran en una matriz artificial, carente de orientación endógena claves y entradas talámicas. Esto nos incitó a optimizar un método donde el INs puede migrar en un ambiente más naturalista, al eludir los desafíos técnicos de los enfoques en el útero . En este papel, describimos la combinación de la electroporación ex útero de ratón embrionario cerebro seguido organotypic rebanada culturas fácilmente, imagen y reconstruir genéticamente modificados INs migrando a lo largo de sus senderos naturales en respuesta a señales endógenas. Este enfoque permite tanto la cuantificación de los aspectos dinámicos de migración con la proyección de imagen confocal Time-lapse, así como el análisis detallado de diversos parámetros morfológicos usando reconstrucciones neuronales tejido immunolabeled fijo.

Introducción

Interneuronas GABAérgicas corticales (INs) son diversos en cuanto a sus propiedades bioquímicas, propiedades fisiológicas y conectividad, y median diversas funciones en redes maduro1,2,3 ,4,5. La especificación de subtipos diferentes de INs cortical es estrictamente regulada a través de cascadas genéticas que han sido extensivamente estudiados1,2. La mayoría (70%) de los INs GABAérgicas corticales origina de progenitores en la eminencia ganglionar ....

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Protocolo

Todos los experimentos con animales fueron aprobados por el Comité Institutionnel des Bonnes Pratiques avec les Animaux de Recherche (CIBPAR) en el centro de investigación de CHU Sainte-Justine y fueron conducidos de acuerdo con el Consejo Canadiense sobre guía de cuidado de animales el cuidado y uso de animales de experimentación (Ed. 2).

El protocolo descrito aquí fue optimizado para la electroporación de embriones en el día embrionario (e) 13.5, a la vez cuando INs derivados de MGE activamente generados, antes de la deriva máxima de CGE INs producción45,46. Además, para sesgar la....

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Resultados

En esta sección, ofrecemos resultados representativos obtenidos tras la electroporación ex utero de un plásmido de control, o de un plásmido experimental dirigido a un gen de interés, en el MGE de embriones de ratón e13.5 seguido organotypic rebanada culturas se incubó a 37 ° C durante 48 h (para la proyección de imagen de Time-lapse) o 72 h (para fijación y etiquetado immunohistochemical) (ver figura 1B para protocolo esquemático). Ejemplos represen.......

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Discusión

En este artículo, nos proporcionan un método confiable para realizar ex útero electroporación del ratón MGE en e13.5 y para la generación de culturas organotypic de rebanadas del cerebro embrionario. Aunque en vitro métodos, tales como el análisis de la cámara de Boyden, son relativamente fáciles de realizar y pueden utilizarse para evaluar los roles específicos de diferentes genes y proteínas sin la interferencia de otros factores, impide la investigación de IN dinámica de migración con respecto a la d.......

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Divulgaciones

Los autores no tienen nada que revelar. Las opiniones aquí expresadas no necesariamente representan las opiniones de la Ministra de salud o el gobierno de Canadá.

Agradecimientos

Este trabajo fue apoyado por subvenciones de la Fundación de Saboya y la Fundación de epilepsia de la curación de funcionamiento y por el equipo de becas de la Fundación Canadiense para la innovación E.R (microscopio confocal) y G.H (microscopio confocal de disco de spinning). E.R. recibe un premio de carrera de la Fonds de recherche du Québec-Santé (FRQ-S; Premio clinician-Scientist) así como de los institutos canadienses de investigación en salud (CIHR; Premio al investigador joven). G.H. es un erudito principal del FRQ-S. L.E es el destinatario del Premio Steriade Saboya posdoctoral de la Fundación de Saboya, la formación postdoctoral CHU Sainte-Justine Fu....

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Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo
NombreEmpresaNúmero de catálogoComentarios
Medio neurobasalThermoFisher Scientific21103049Medio de cultivo específico de neuronas disponible comercialmente. Formulación completa disponible en este sitio web: https://www.thermofisher.com/ca/en/home/technical-resources/media-formulation.251.html
B-27 Suplemento sin sueroThermoFisher Scientific1750404450X Suplemento específico para neuronas sin suero
15 mL tubos de centrífuga estérilesSarstedt62.554.002
Leibovitz's (1X) L-15 Medio (+ L-Glutamina)ThermoFisher Scientific11415064Medio de cultivo neural disponible en el mercado complementado con aminoácidos, vitaminas y sales inorgánicas. Formulación completa disponible en el sitio web del distribuidor 
L-GlutaminaInvitrogen25030-081
Suero de caballo, inactivado por calorMillipore-SigmaH1138-500ML
Suplemento Neurocell N-2 100XWisent305-016Formulación N-2 de Botteinstein
Botellas de medios de PETG cuadradas VWR 125 mLVWR89132-062
Clase II Tipo A Gabinete de bioseguridadNuaireNU-540
SacarosaBioShopSUC700.1
Cloruro de sodioBioShopSOD001.1
Bicarbonato de sodioThermoFisher ScientificS233-500
D+ glucosaMillipore-SigmaG7528-250G
Cloruro de potasioThermoFisher ScientificP217-500
Fosfato de sodio monobásico anhidroBioShopSPM400.500
Cloruro de calcio dihidratado;ThermoFisher ScientificC79-500
Sulfato de magnesio heptahidratadoBiosShopMAG522
AgarosaBioShopAGA002.500
Tubos de centrífuga estériles de 50 mLSarstedt62.547.004
Tubos de centrífuga de 1,5 mLSarstedt72.690.001
P-97 Tirador de micropipetas Flaming/BrownSutter Instrumentos Co.Modelo P-97
0,4 mm Di.D. x 75 mm Tubo capilarDrummond scientific1-000-800/12
EtanolVWRE193
Jeringa de 5 mLBecton Dickinson & Co309646
Aceite mineral (pesado)Pinzas suizas Rougier Pharma
WPI #5World Precision Instruments50451111 cm, rectas, puntas de 0,06x0,07mm, antimagnéticas. Necesitarás 2 de estos.
Pinzas Suizas WPI #7World Precision Instruments50450411,5 cm, 0,18x0,2mm, puntas curvas
Pinzas HTCWorld Precision Instruments50461711 cm, Recta, plana
Tijeras de operaciónWorld Precision Instruments50122516 cm, Sharp/sharp, recta. Necesitarás 3 de estos.
Pinza de vendajeWorld Precision Instruments50121712,5 cm, recta, dentada
Pinza de irisWorld Precision Instruments50447810,2 cm, curva completa, dentada
Pinzas de tejido DeBakeyWorld Precision Instruments50199615 cm, ángulo de 45 grados, mandíbula delicada, 1,5 mm
de ancho Microespátula de Fisherbran con extremos redondeadosFisherScientific21-401-5Necesitará 2 de estos.
Inyector Nanoject II Auto-NanolitroDrummond scientific3-000-204
TC Dish 60, StandardSarstedt83.3901Plato de 60 mm
Plato de cultivo de tejidosSarstedt83.1800Plato de 35 mm
Cera negraFisherScientificS17432
Pipetas de transferencia Ultident170-CTB700-2123 mL, bombilla pequeña
Microscopio estereoscópicoLeica BiosystemsLeica M80En reemplazo de nuestro microscopio estereoscópico que ha sido descontinuado por el fabricante (StereoMaster de FisherScientific)
Electro Square PoratorBTX Harvard ApparatusECM 830
Pinzas, Plattinum Chapado, 3mmBTX Harvard Apparatus45-0487
25G 1 1/2Becton Dickinson & Co305127
Leica VT1000S Micrótomo de cuchilla vibratoriaLeica Biosystems VT1000S
GEM, Hoja de afeitar de un solo filoMicroscopía electrónica Sciences71952-10Retire el extremo romo antes de insertarlo en el espacio designado de la cuchilla del vibratomo
µ-Deslizamiento 8 pocilloIbidi80827Paquete de 15
insertosde cultivo de células milicelularesMillipore-SigmaPICM0RG5030 mm, PTFE hidrófilo, 0,4 y micro; m poro, paquete de 50. 
Microscopio Leica DMi6000Leica Microsystems N/A
Cabezal confocal de disco giratorio Ultraview VoxPerkin ElmerN/A
Volocity 6.0 software de adquisiciónImprovision/Perkin ElmerN/A
LiveCell Sistema de incubación de etapa superiorDispositivos de patologíaLC30030Proporciona control de temperatura, CO2 y humedad.
Microscopio confocal SP8Leica
mCherry-Lifeact-7Addgene54491Regalo de Michael Davidson
Frasco Fast Green FCFMillipore-SigmaF7258-25G25G, certificado por la Comisión de Manchas Biológicas

Referencias

  1. Rossignol, E. Genetics and function of neocortical GABAergic interneurons in neurodevelopmental disorders. Neural Plast. , 649325(2011).
  2. Jiang, X., Lachance, M., Rossignol, E. Involvement of cortical fast-spiking parvalbumin-positive basket cells in epilepsy.....

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Migración de interneuronas GABAérgicascerebro embrionario de ratónimágenes confocales de lapso de tiemporeconstrucción neuronaleminencia gangliónica medialseccionamiento coronalembebido en agarosaseccionamiento con vibrátomo