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Procédures impliquant des sujets animaux ont été approuvés par Institutional Animal Care et l'utilisation Commission (IACUC) et Johns Hopkins School of Medicine.
1. Préparation de l'essai plaques, Solutions mères et OPC Base de médias
Remarque: La base de OPC de rat (Sato) milieux décrits ici sont tirées d'études publiées antérieurement 12,13. formulations de milieux alternatifs peuvent également être compatible avec cette procédure.
- Remettre en suspension de poly-L-lysine (PLL) à une concentration de 10 ug / ml dans de l'eau déminéralisée stérile. Pipette 400 pi de la PLL diluée dans chaque puits d'un fond plat à parois noires, clairement 24 tissus et de qualité de la culture.
- Manteau des boîtes de culture de tissu pendant 2 heures dans un 37 ° C tissu incubateur de culture ou toute la nuit dans un réfrigérateur C 4 °.
- Aspirer PLL plats revêtus d'au moins 20 min avant le placage. Laisser le PLL restante de sécher du puits en plaçant des plaques de 24 puits avec le couvercle partiellement entrouverte dans une culture tissulairecapuche. Vérifiez que les puits sont complètement secs avant placage OPC isolés. Les cellules ne seront pas adhérer au plastique qui a liquide PLL présente.
- Préparer N -acétyl-L-cystéine (NAC) solution mère (1,000x): dissoudre 100 mg N -acétyl-L-cystéine (NAC) dans 20 ml de milieu de Eagle modifié par Dulbecco (DMEM). Aliquote et conserver à -20 ° C.
- Préparer la solution mère d'hydrocortisone (1,000x): Ajouter 1 ml d'éthanol à 1 mg d'hydrocortisone et agiter pour dissoudre. Ajouter 19 ml de DMEM, mélanger la solution, aliquote et conserver à -20 ° C. L'addition d'hydrocortisone sur le support de base a été montré pour améliorer la survie des cellules gliales 14.
- Préparer la solution mère de D-biotine (5000 x): Dissoudre 2,5 mg de d-biotine dans 50 ml de PBS. Ajouter 1-2 gouttes x 5 pi de NaOH 0,1 N pour aider à la dissolution. Aliquote et conserver à -20 ° C.
- Préparer la solution de réserve d'insuline (100x): Dissoudre 25 mg d'insuline dans 50 ml de culture de tissus de l'eau de qualité. Ajouter 250 pi of 1 N HCl et mélanger jusqu'à ce que la solution est claire. Stériliser avec un filtre et un magasin de 0,22 um à 4 ° C pendant jusqu'à 6 semaines.
- Préparer la solution mère Sato (100x):
- Préparer la solution de progestérone de stock (25 ug / ul): Dissoudre 2,5 mg de progestérone dans 100 pi d'éthanol.
- Préparer sélénite solution stock de sodium (400 ng / ul): Dissoudre sélénite de sodium à 4 mg dans 100 pi de NaOH 0,1 N. Ajouter 10 ml de DMEM et mélanger.
- A 100 ml de DMEM, ajouter 1 g de l'apo-transferrine humaine, 1 g de sérum-albumine bovine et 160 mg de putrescine et mélanger pour dissoudre complètement. Ajouter 25 pi de solution progestérone boursier, 1000 pi de solution de sélénite de sodium d'actions, et mélanger. Aliquote et conserver à -20 ° C.
- Préparer OPC base de support: 100 ml de DMEM (avec 4,5 g / L de D-glucose, L-glutamine et 110 mg / L de pyruvate de sodium), on ajoute 100 ul du CNA, 100 pl d'hydrocortisone, 20 pi de d-biotine, 1 ml insuline, 1 ml Sato actions, 100 pi d'oligo-éléments B,2 B-27 ml supplémentaire (50x), et 1 ml de pénicilline / streptomycine (100x). Stériliser avec un filtre et un magasin de 0,22 um à 4 ° C.
- Préparer la solution mère PDGF-AA (1,000x): dissoudre 250 pg dans 12,5 ml de PBS avec 0,1% de sérum albumine bovine (BSA) pour faire une solution / ml à 20 ng. Aliquote et conserver à -80 ° C.
- Préparer des milieux de prolifération OPC: les médias de base OPC complétées avec 20 ng / ml de PDGF-AA.
- Préparer des milieux de différenciation OPC: les médias de base OPC complété avec 45 nM triiodothyronine.
- Préparer tampon de colonne: Pour 500 ml de PBS, ajouter 2,5 g de BSA et 2 ml d'acide éthylènediaminetétra-acétique 0,5 M (EDTA) et ajuster le pH à 7,2. Stériliser avec un filtre et un magasin de 0,22 um à 4 ° C.
2. cerveau de rat Dissection
Remarque: chiots P5-P7 rat sont utilisés dans ce protocole. Chaque cortex raton donne environ 1,5-2,0 x 10 cellules positives 6 A2B5.
- Stériliser tous les équipements de dissection en utilisant un 2506; C bourrelet chauffé stérilisateur.
- Ajouter 15-20 ml de PBS (sans Ca 2+ et Mg 2+) à 50 ml tubes coniques. Un 50 ml tube conique est suffisante pour 3-4 cortex chez les ratons. Placer 50 ml tubes coniques sur la glace. Utilisez 50 ml tubes coniques pour maintenir le tissu de cortex dés lors de la dissection.
- Ajouter PBS froid pour une boîte de 10 cm de Pétri. Ce plat sera utilisé pour la dissection au microscope optique.
- Sacrifier les ratons par décapitation avec de grands ciseaux chirurgicaux. Vaporiser tête avec 70% d'éthanol.
- Extraire le Cerveau Global
- L'aide de petits ciseaux coupent la peau vers le bas de la ligne médiane et derrière les oreilles et les volets peler la peau du dos. Couper le crâne vers le bas à partir de la ligne médiane du tronc cérébral et se terminant au niveau des yeux. Veillez à ne pas couper trop profondément afin de préserver la structure du cortex sous-jacent.
- Faire deux coupes latérales inférieures au cervelet par l'insertion de petits ciseaux chirurgicaux dans le trou occipital. Faire une coupe supplémentaire entre les yeux, fourmierior aux bulbes olfactifs.
- Retirer délicatement chaque moitié du crâne en arrière. Retirer l'ensemble du cerveau et le placer dans la boîte de Petri 10 cm rempli de PBS froid.
- Sous le microscope optique de dissection, retirez les bulbes olfactifs et cervelet avec pinces chirurgicales fines.
- Retournez le cerveau de telle sorte que la surface ventrale est visible au microscope optique.
- Aide de pinces fines droites effectuer une dissection en plaçant forceps fermés conseils entre le cortex et l'hypothalamus à une profondeur d'environ 2/3 du cerveau. Une fois la pince sont en place permettra aux extrémités d'ouvrir. Répétez l'opération pour l'autre hémisphère.
- Taquiner le cortex de l'hypothalamus et les régions du mésencéphale.
- Supprimer l'hypothalamus, le thalamus, le mésencéphale et en maintenant le mésencéphale, à sa face postérieure et le pelage vers l'extrémité antérieure du cerveau. Couper les connexions antérieures.
- Retirer l'hippocampe par carillonner vers l'extérieur, puis couper sa connexion à lacortex à l'aide de fines pinces à dissection courbés.
- Retirer restant striatum par la mise au rebut à partir du cortex sous-jacent dans un mouvement vers l'extérieur en diagonale à l'aide de fines pinces à dissection courbés.
- Effacer les vaisseaux sanguins et les méninges de la surface ventrale du cortex.
- Retourner le cerveau de sorte que la surface dorsale est visible. Méninges et les vaisseaux sanguins devraient être apparente. méninges Peel du cortex sous-jacent à l'aide de fines pinces à dissection. Lancer le pelage de l'emplacement olfactive de fixation de l'ampoule.
- Suivez les étapes 2.4 à 2.14 pour un total de 3-4 ratons.
- Placez 3-4 disséqués cortex chez les ratons dans une boîte de Pétri sec et hacher avec une lame de rasoir stérilisée jusqu'à 1 mm x 1 mm morceaux sont atteints. Prélever des tissus par rinçage lave avec du PBS d'un 50 ml tube conique (étape 2), puis replacer sur la glace.
3. La dissociation enzymatique et mécanique tissulaire
Remarque: Pour cette étape, un kit de dissociation de neurones en fonction de la papaïne est recommandée. avec NeKit de dissociation de l'Oural (P), des dispositions particulières qui sont optimales pour l'isolement de l'OPC sont décrits.
- Préparer la première enzyme de dissociation en diluant enzyme P avec le tampon approprié. Le contenu de chaque conique de 50 ml (1 échantillon) sont remises en suspension avec un total de 1950 ul de mélange enzymatique. Place dans le mélange d'enzymes dans un bain de 37 ° C pendant 10 min.
1 échantillon: 1.900 pi de tampon + 50 pl de la papaïne enzyme - Spin tous les tubes de 50 ml coniques contenant 3-4 dés rat cortex chiot à 300 g pendant 3 min.
- Aspirer le surnageant et ajouter 1.950 pi de solution d'enzyme dans chaque tube de l'échantillon et briser le culot en inversant le tube et en secouant doucement.
- Incuber dans un 37 ° C incubateur de culture de tissu pendant 15 minutes avec rotation du tube continu.
- Pendant les 5 dernières minutes de l'incubation, préparer la seconde enzyme mélange A. Diluer l'enzyme dans sa mémoire tampon appropriée. Un total de 30 ul est ajoutéepour chaque 50 ml conique tube d'échantillon.
Echantillon 1: 20 pl de tampon + 10 ul d'enzyme - Une fois l'incubation terminée ajouter 30 ul du deuxième mélange d'enzymes à chaque tube et mélanger par inversion.
- En utilisant une pipette Pasteur en verre fixé à un dispositif de commande de pipette, dissocier mécaniquement le tissu par pipetage 10-15 fois ou jusqu'à ce que les morceaux de tissu sont de taille réduite et la solution est devenue trouble. Remettre l'échantillon à la 37 ° C tissu incubateur de culture pendant 15 minutes avec rotation continue.
- Pipeter chaque échantillon d'homogénat de tissu 10-15 fois l'aide d'une pipette de 1 ml.
- Pipeter chaque échantillon d'homogénat de tissu 15-20 fois à l'aide d'une pipette 200 ul
- Tous les échantillons revenir à la 37 ° C incubateur de culture tissulaire pendant 10 minutes avec rotation continue.
- Ajouter 10 ml de PBS (avec du Ca 2+ et Mg 2+) à chaque échantillon et filtrer l'homogénat à travers un filtre de 40 um des pores placée sur un 50 ml tube. Rincer le filtre avec un 1-2 ml supplémentaires de PBS.
- Regrouper tous les échantillons d'homogénat dans un tube conique de 50 ml et d'acquérir un nombre d'ensemble de cellules.
- Après avoir effectué la numération cellulaire, répartis uniformément dans l'homogénat 15 ml tubes coniques (1 tube pour chaque échantillon). Centrifugeuse pour 10-12 min à 300 x g.
4. Anti-A2B5 application Perle, Colonne purification et placage
- Effectuer des calculs pour tampon de la colonne et les microbilles anti-A2B5. Ajouter 7 ul tampon de colonne pour chaque 1 x 10 6 cellules. Ajouter 2 ul microbilles anti-A2B5 pour chaque 1 x 10 6 cellules.
- Combiner tous les échantillons en remettant en suspension les cellules dans un volume total de 10 ml de tampon de colonne et centrifuger à 300 g pendant 10 à 12 min.
- Remettre en suspension le culot cellulaire dans la quantité appropriée de tampon de colonne, tel que calculé à l'étape 4.1. Si la pastille est grand et lâche, ajouter seulement environ la moitié du volume de tampon de colonne pour maintenir la luttecorps à la concentration appropriée dans la mise en suspension des cellules.
- Incuber la suspension de cellules pendant 10 min à 4 ° C.
- Ajouter microbilles anti-A2B5 (calculée à l'étape 4.1), inverser plusieurs fois et incuber à 4 ° C pendant 30-60 min. Retourner doucement le tube à plusieurs reprises toutes les 10 minutes. De plus longues durées d'incubation peuvent accroître le rendement des cellules, mais peuvent augmenter la liaison non spécifique.
- Ajouter 5 volumes de tampon de colonne. Si les cellules sont remises en suspension dans un volume de 1 ml, ajouter 5 ml de tampon de colonne, alors que si les cellules sont remises en suspension dans 2 ml, ajouter 10 ml de tampon de colonne.
- Centrifuger pendant 10 min à 300 x g.
- Déterminer le nombre de colonnes LS sera nécessaire pour la purification. Une colonne LS est suffisant pour 15-20 x 10 6 cellules totales.
- Remettre en suspension le culot cellulaire dans 1000 pi de tampon de colonne par colonne LS utilisé.
- Premier chaque colonne LS en ajoutant 5 ml de tampon de colonne. Recueillir l'écoulement à travers un tube conique de 50 ml. Une fois que les bu de colonneffer ait complètement passé à travers la chambre supérieure, appliquer 1000 ul de la suspension cellulaire à chaque colonne et de permettre aux cellules de se traversent par gravité.
Remarque: Si la densité des cellules est trop élevé, la colonne peut courir lentement. - Immédiatement après la suspension de cellules est passé à travers la colonne, on ajoute lentement 3 ml de tampon de colonne pour chaque colonne pour laver les cellules non liées. Si le lavage est facilement en cours d'exécution à travers la colonne (1 goutte pour chaque 30-45 sec), laver deux fois supplémentaires avec 3 ml de tampon de colonne.
- Retirer chaque colonne et le placer sur un tube conique de 15 ml. Ajouter 5 ml de tampon de colonne et plonger le tampon à travers la colonne à un débit rapide à l'aide du piston en plastique qui est empaqueté avec la colonne. Plongeante sera déloger les cellules liées les libérant de la colonne.
- Augmenter la pureté en exécutant l'échantillon à travers une deuxième série de colonnes LS. Utiliser un tiers du nombre de colonnes utilisées lors du premier passage. Amorcer les colonnes avec 5 ml de tampon de colonne.Laisser le tampon de la colonne de passer à travers la chambre supérieure.
- Etant donné que le volume de la suspension cellulaire sera beaucoup plus grande, appliquer uniformément 1.000 pi de suspension cellulaire à chaque colonne et permettre à la suspension de passer à travers la chambre supérieure de la colonne avant la reconstitution avec un supplément de 1000 pi.
- Une fois que la suspension de cellules a été complètement appliqué à la deuxième série de colonnes, laver 2-3 fois avec 3 ml de tampon de colonne.
- Retirez chaque colonne et placez-le sur un tube de 15 ml conique stérile. Ajouter 5 ml de tampon de colonne et plonger le tampon à l'aide du piston en plastique qui est empaqueté avec la colonne. Plongeante sera déloger les cellules liées les libérant de la colonne.
- Centrifuger la suspension de cellules à 300 g pendant 12-15 min. Le culot doit apparaître compact.
- Remettre en suspension le culot cellulaire dans 5 à 10 ml de milieu OPC prolifération préchauffé (milieu de base supplémenté avec OPC PDGF-AA 20 ng / ml).
- Compter les cellules en utilisant un hémocytomètre.
- Plaque les cellules. Diluer les cellules à 60.000 cellules / ml avec les médias OPC de prolifération. Dans chaque noir, clair fond 24 ainsi, pipette 500 pi de cellules le long du côté du puits pour obtenir 30.000 cellules par puits. Mélanger les cellules en secouant la plaque horizontalement à l'aide d'un chiffre huit mouvement. Si la réalisation du test en 48, 96 ou 384 puits plaques, ajouter 15.000, 7.500 ou 1.500 cellules par puits, respectivement. Ces chiffres peuvent être ajustés en fonction de caractéristiques individuelles de la plaque.
- Préparer une plaque séparée pour la journée 0 cultures de contrôle de base. Cette plaque de commande doit être fixé avec 4% de paraformaldehyde comme décrit à la section 5.7, lorsque la différenciation est initié le jour 0.
- Culture des cellules dans des milieux de prolifération OPC à 37 ° C pendant 3 jours sans changement de support.
5. L'induction de la différenciation et OPC Fixation avec 4% de paraformaldehyde
Note: Lors du test de l'effet de petites molécules sur oligodendrogenèse, nous dissolv régulièremente médicaments dans le diméthylsulfoxyde (DMSO) pour préparer des stocks 1,000x qui peuvent ensuite être stockés à -80 ° C et diluées dans du milieu directement SATO pour obtenir une concentration finale de 0,1% de DMSO. Nous avons observé aucun changement dans les deux la prolifération ou la différenciation OPC en utilisant cette concentration de DMSO (données non présentées).
- médias de base OPC préchauffer à 37 ° C et dégeler les stocks de traitement de la toxicomanie à la température ambiante. Lors de l'exécution des traitements en double exemplaire, préparer environ 1,25 ml de milieu par groupe de traitement dans un tube de 1,5 ml. Pour les échantillons en triple, utiliser 2 tubes ml de capacité de centrifugeuses pour tenir compte de jeu.
- Préparer les mélanges maîtres de traitement pour les puits répliqués en diluant les stocks de traitement directement dans OPC médias de base. vortex brièvement ou mélanger doucement chaque mastermix d'assurer une répartition homogène du traitement.
- Préparer 45 nM triiodothyronine (T 3) que le contrôle positif et le véhicule approprié comme contrôle négatif. Diluer 10 mM T 3 disponible1: 1 000 dans 1 ml de milieu de base OPC puis diluer dans le cadre d'un traitement mélange pour réduire la concentration finale de DMSO si nécessaire.
- Aspirer le support du puits de culture une groupe de traitement à la fois, afin d'éviter le séchage des cellules. Utiliser un embout de pipette de 200 pi sur l'extrémité de la pipette Pasteur en verre pour éviter racler la matière noire sur les côtés du puits et dans la culture.
- Ajouter lentement 500 pl de mélange maître de traitement le long du côté du puits à l'aide d'une pipette de 1 ml.
- Incuber les cultures pour la période souhaitée, d'effectuer un échange de médias complète avec les médias de traitement frais tous les 2-3 jours. On observe régulièrement un 30-40% MBP + culture au bout de 4 jours dans les médias de différenciation.
- À la fin de la période de traitement désiré, préparer frais paraformaldéhyde 4% (PFA) ou dégeler un stock congelé à la température ambiante. ATTENTION: PFA est extrêmement toxique et doit être préparé dans une hotte.
- Aspirer les médias et ajouter lentement 4001; l de PFA sur le côté du puits pour fixer les cellules. Incuber la plaque pendant 20 minutes à température ambiante.
- Aspirer le PFA et ajouter lentement 500 pl de PBS stérile D-(avec Ca 2+ et Mg 2+) sur le côté du puits pour laver les cellules. Répétez le lavage d'un total de deux fois plus. Ne pas aspirer le lavage final.
- Enveloppez la plaque dans parafilm et conserver à 4 ° C pour un traitement ultérieur ou passer directement à l'étape suivante. Les plaques peuvent être conservées pendant plusieurs semaines.
6. Immunocytochimie et la quantification de protéine basique de myéline
Remarque: Lors de l'exécution des procédures de manipulation de liquides dans les plaques et 24, il est recommandé de travailler vite pour éviter le dessèchement des cellules. Ici, l'utilisation d'un aspirateur à vide multi-canaux et multi-canal pipette sont recommandés.
- Amener la plaque à la température ambiante, aspirer le puits et ajouter 250 ul de D-PBS (avec du Ca 2+ et Mg 2+) contenant 0,1% de Triton X-100 et 5%sérum de chèvre normal (NGS). Incuber la plaque à température ambiante pendant 1 heure avec agitation orbitale douce.
- Préparer la solution d'incubation par dilution primaire monoclonal de souris anti-MBP anticorps 1: 1000 et un anticorps polyclonal de lapin anti-Actine 1: 200 dans du D-PBS (avec du Ca 2+ et Mg 2+) contenant 5% de NGS. En variante, polyclonal de lapin anti-Olig2 à 1: 1000 peut être utilisé pour la normalisation des oligodendrocytes spécifique dans des cultures mixtes gliales. Préparer assez de solution primaire pour accueillir 250 pi par puits.
- Incuber des anticorps primaires à 4 ° C pendant la nuit pour les 16-18 heures avec agitation orbitale douce.
- Aspirer la solution d'incubation primaire et laver les cellules 3 x 10 min avec 500 ul de D-PBS (avec du Ca 2+ et Mg 2+) à la température ambiante avec une agitation douce orbital.
- En lavant la plaque, préparer la solution d'incubation en diluant secondaire anti-souris 680 anti-lapin et d'anticorps 800 1: 500 dans du D-PBS (avec du Ca 2+ et Mg 2+) contenant 5% de NGS. Minimiser l'exposition de la lumière ambiante lors de la préparation de cette solution.
- Aspirer le lavage final et ajouter 250 pi de solution d'incubation secondaire. Protéger la plaque de la lumière et incuber à température ambiante pendant 1 heure avec agitation orbitale douce.
- Aspirer la solution d'incubation secondaire et laver les puits 3 x 10 min avec 500 ul de D-PBS (avec du Ca 2+ et Mg 2+) à la température ambiante avec une agitation douce orbital.
- Balayer la plaque en utilisant un système d'imagerie capable de détecter à 700 nm et les émissions de fluorescence à 800 nm. Comme point de départ, régler le décalage de 3 et sensibilités à 1,5 pour MBP, 5.0 pour l'actine, et 3,5 pour Olig2 focal. Ajuster les valeurs de sensibilité au besoin pour éviter le signal de surexposition.
- Quantifier l'ampleur des oligodendrogenèse utilisant des méthodes logicielles semi-automatisés.
- En utilisant le logiciel, réglez le mode d'analyse de plaque "24 Eh bien" et aligner des cercles autour de til périmètre extérieur des puits numérisés. Réglez le canal de normalisation à "800" et d'exporter les totaux et relatifs intensités de fluorescence pour le 700 nm (MBP) et 800 nm (Olig2 / actine) canaux.
- Diviser l'intensité à 700 nm par l'intensité à 800 nm pour obtenir l'expression de MBP normalisée en unités relatives de fluorescence. Calculer la moyenne des mesures répétées et l'échelle de l'expression à la Journée 0 contrôles + PDGF selon les besoins de l'analyse.