הקמת מערכות תרבית להרחבת תאי גזע עצביים בוגרים (aNSCs) מאפשרת בדיקה ויישום של תאי גזע עצביים בוגרים לטיפול. האזור התת-קלוסלי (SCZ) הוכר לאחרונה כאזור חדש ליצירת נוירובלסטים בעכברים בוגרים. כאן מתוארות שיטות לבידוד, הרחבה ובידול של SCZ-aNSCs.
הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.
מאמר שיטה
הקמת מערכות תרבית להרחבת תאי גזע עצביים בוגרים (aNSCs) מאפשרת בדיקה ויישום של תאי גזע עצביים בוגרים לטיפול. האזור התת-קלוסלי (SCZ) הוכר לאחרונה כאזור חדש ליצירת נוירובלסטים בעכברים בוגרים. כאן מתוארות שיטות לבידוד, הרחבה ובידול של SCZ-aNSCs.
תאי גזע עצביים בוגרים (aNSCs) יכולים לשמש להתחדשות רקמת מוח פגועה. לתאי גזע עצביים יש פוטנציאל להתמיינות והתפשטות לשלושה סוגי תאים: נוירונים, אסטרוציטים ואוליגודנדרוציטים. זיהוי אזורים שמקורם ב-aNSC ואפיון תכונות ה-aNSC הם קריטיים לשימוש פוטנציאלי ב-aNSCs ולהבהרת תפקידם בהתחדשות עצבית. האזור התת-קלוסלי (SCZ), הממוקם בין החומר הלבן להיפוקמפוס, דווח לאחרונה כמכיל aNSCs ומוליד ללא הרף נוירובלסטים. אחוז נמוך של aNSCs מה-SCZ מובחן לנוירונים; רוב התאים מתמיינים לתאי גליה, כגון אוליגודנדרוציטים ואסטרוציטים. מוצע כי לתאים אלה יש פוטנציאל טיפולי לפגיעה טראומטית בקליפת המוח. פרוטוקול זה מתאר בפירוט את התהליך ליצירת SCZ-aNSCs ממוח של עכבר בוגר. מטריצת מוח עם מרווחים של 1 מ"מ משמשת להשגת פרוסות העטרה המכילות SCZ ולניתוח מדויק של ה-SCZ מכל המוח. קטעי SCZ נתונים בתחילה לתרבית נוירוספרה. מערכת תרבית מפותחת מאפשרת לאמת את המאפיינים שלהם ויכולה להגביר את המחקר על NSCs. מערכת תרבית נוירוספירה מספקת כלי שימושי לקביעת התפשטות ואיסוף תאי גזע עצביים אמיתיים. תרבית חד-שכבתית היא גם מערכת חוץ גופית לבדיקת התפשטות ובידול. באופן משמעותי, מערכת תרבית זו מספקת סביבה הומוגנית יותר ל-NSCs מאשר מערכת התרבות הנוירוספרית. לפיכך, באמצעות אזור מוח נפרד, מערכות תרבית אלה יעזרו להרחיב את הידע שלנו על תאי גזע גזעיים ויישומיהם לשימושים טיפוליים.
NSCs יש מאפיינים של חידוש עצמי והתמיינות מרובת שושלות. כדי לאשר תכונות אלה, נעשה שימוש נרחב במערכת תרבית נוירוספרה. מערכת התרבית הנוירוספרית פותחה בתחילת שנות ה-90 ושימשה כמערכת תרבית תאי גזע סטנדרטית1. בהתאם לעוצמת החידוש העצמי, תאי גזע גזעיים מתרבים ללא הרף ומייצרים מסת תאים בתרבית תרחיף. מספר התאים וגודל הנוירוספירה נחשבים קשורים קשר הדוק לתכונות ההתפשטות של תאי גזע עצביים. תרביות חד-שכבתיות נמצאות בשימוש נרחב גם לתחזוקה והתמיינות של תאי גזע עצביים. בהשוואה לתרבית הנוירוספרה, מערכת התרבית החד-שכבתית מספקת תחזוקה והרחבה הומוגנית טובה יותר של תאי גזע גזעיים2. שתי מערכות התרבית המפותחות הללו תרמו לאפיון של aNSCs במבחנה.
NSCs שוכנים באזורי מוח שונים, כגון האזור התת-חדרי (SVZ) של החדר הצדדי והאזור התת-גרגירי (SGZ) של ההיפוקמפוס3-5. האזור התת-קלוסלי (SCZ) של החומר הלבן התת-קורטיקלי הזנבי מוכר כאזור נוירוגני חדש6-8. לאחרונה דווח כי ל-SCZ-aNSCs יש פוטנציאל טיפולי בפגיעה מוחית טראומטית9. בהשוואה לאזורים נוירוגניים אחרים, ה-SCZ שוכן לאורך החומר הלבן התת-קורטיקלי. במוח האנושי, החומר הלבן התת-קורטיקלי תופס אזור גדול יותר מאשר במוח העכבר10. לכן, הבנה של המאפיינים של SCZ-aNSCs באמצעות מערכת תרבית חוץ גופית חשובה על מנת לקדם את השימוש הפוטנציאלי בתאים אלה להתחדשות עצבית. נדרשת דיסקציה מדויקת של אזור המוח הרצוי כדי לשלול זיהום אפשרי על ידי אזורים לא רצויים המכילים תאי גזע עצביים פעילים או שקטים. לדוגמה, ניתן להפעיל aNSCs באזורים לא נוירוגניים ולייצר תאים עצביים חדשים במוח פגוע או במהלך תרבית חוץ גופית 11. כדי להשיג תאי גזע עצביים מה-SCZ, תאים נאספו מפרוסות מוח שהכילו את ה-SCZ. לאחר מכן, בוצעה מיקרו-דיסקציה זהירה של אזור SCZ באמצעות מחט דקה. כדי ליצור את הנוירוספירה מה-SCZ, גושי רקמת SCZ שנותחו במיקרו פורקו לתאים בודדים ולאחר מכן תרבו כתרחיף בנוכחות גורם גדילה אפידרמיס (EGF) וגורם גדילה פיברובלסטים בסיסי (bFGF). לאחר ש-SCZ-aNSCs יוצרים נוירוספרות, ניתן לשמור עליהם גם כנוירוספרות או חד-שכבות להתרחבות. הליך זה מדגים גם תהליכי צביעה חיסונית עם סמנים שונים לזיהוי NSCs וצאצאיהם לאחר התרחבותם והתמיינותם בתרבית חד-שכבתית. כאן מוצג פרוטוקול חזותי של מערכת התרבית SCZ-aNSC. פרוטוקול זה מכיל הוראות מפורטות למיקרו-דיסקציה של אזור SCZ ולתחזוקה ומעבר של התאים.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
1. הכנת חומרים והתרבות בינונית
בידוד דיסוציאציה 2. למבוגרים SCz
3. Subcallosal אזור נגזרות תרבית תאי גזע בוגרים העצביים
4. Passaging של NSCs כמו Neurospheres וכדי תרבויות חד שכבתי
בידול 5. Subcallosal אזור שמקורם בתאי גזע בוגרים עצביים
6. בתאי גזע Immunostaining למבוגרים עצביים בדיל אבות
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
הגדרת מערכת התרבות עבור aNSCs מאזור נוירוגנית ידוע חיונית להבנת התאים הללו לפיתוח פוטנציאל השימוש שלהם במוח תיקון 12. זה ידוע כי NSCs בשלבים התפתחותיים שונים או באזורים שונים מתנהגים בצורה שונה 3,4. לאחרונה, דווח כי נגזרות תאי SCz להפגין פוטנציאלי הפרש לבידול עצבי in vivo ו במבחנה לעומת תאי שמקורם SVZ 7-9. לכן, כדי לבודד כל אזור נוירוגנית בדיוק, פרוסות מוח הכוללות את SCz נותחו באמצעות מטריצת מוח 1 ...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
מאמר זה מתאר פרוטוקול מפורט ליצור NSCs מן SCz עכבר בוגר ולשמור אותם ליישומים שונים. ישנם שלושה שלבים קריטיים להקמת מערכת התרבות חוץ גופית צורך לטהר ולהרחיב SCz-NSCs. ראשית, חשוב להבטיח שאזור SCz הוא גזור החוצה בדיוק מאזורים נוירוגנית פוטנציאליים אחרים (איור 1 ב). חלקים עבים ומדויקים המכילים את אזורי SCz התקבלו עם מטריקס מוח 1 מ"מ מרווח, ולאחר מכן מחט דקה שמשה את דיסקציה מייקרו של SCz מאזורים קליפת מוח אחרים (איור 1 א). כאשר הלא-NSCs ...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
המחברים מצהירים שאין ניגודי אינטרסים.
עבודה זו נתמכה על ידי התוכנית לחקר המוח באמצעות הקרן הלאומית למחקר (NRF), במימון משרד המדע, התקשוב והתכנון העתידי של קוריאה (מענקים NRF-2015M3C7A1028790); ועל ידי מענק מפרויקט המו"פ של טכנולוגיית הבריאות של קוריאה באמצעות המכון לפיתוח תעשיית הבריאות של קוריאה (KHIDI), במימון משרד הבריאות והרווחה. הרפובליקה של קוריאה (HI14C3347).
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| <חזק>רכיבים בינוניים | |||
| DMEM/F12 | Gibco | 11320-033 | +L-glutamin, +נתרן ביקרבונט |
| עט/סטרפטוקוקוס | Invitrogen | 15140-122 | |
| תוסף N2 | Gibco | 17502-048 | |
| תוסף B27 | Gibco | 17504-044 | |
| <חזק>גורם גדילה | |||
| bFGF | R& D | 233-FB | |
| EGF | Gibco | PHG0313 | |
| <חזק>חוצץ | |||
| PBS (10x) | BIOSOLUTION | BP007a | 1x דילול |
| HBSS | Gibco | 14175-095 | |
| <מאגר דיסוציאציה חזק> | |||
| Dispase II | Roche | 04-942-078-001 | |
| Papain | Worthington | 3126 | |
| Accutase | ICT | AT-104 | |
| <חזק>כלי | |||
| מלקחיים עדינים | WPI | 555229F | |
| מספריים | Storz | E3321-C | |
| מטריצת מוח (1 מ"מ) | RWD | 68707 | |
| סכין גילוח פיפיות | DORCO | ST-300 | |
| 30 גרם מחט | SUNGSHIM | N1300 | |
| <חזק>חומרים | |||
| 15 מ"ל | SPL | 50015 | |
| צינורות 50 מ"ל | SPL | 50050 | |
| 35 מ"מ צלחת | SPL | 10035 | צלחת פטרי |
| 100 מ"מ צלחת | SPL | 10090 | צלחת פטרי |
| החלקת כיסוי (18 מ"מ) | Deckglaser | 111580 | |
| צלחת 12 באר | SPL | 32012 | ללא ציפוי |
| 6 בארות צלחת | SPL | 32006 | ללא ציפוי |
| <חומרי ציפוי חזקים> | |||
| PLO | Sigma | P4957 | 0.01% |
| למינין | ג'יבקו | 23017-015 | 10 מ"ג/מ"ל |
| <נוגדנים חזקים>נוגדנים ראשוניים | |||
| עכבר נסטין | מיליפור | MAB353 | (1:1,000) |
| ארנב EGFR | Abcam | ab2430 | (1:1,000) |
| עז DCX | סנטה קרוז | SC8066 | (1:500) |
| ארנב Tuj1 | Sigma | T2200 | (1:2,000) |
| חולדה GFAP | Invitrogen | 13-0300 | (1:1,000) |
| O4 | עכבר Millipore | MAB345 | (1:500) |
| BrdU | Abcam | ab6326 | עכברוש (1:500) |
| <נוגדנים משניים>חזקים | |||
| נגד עכבר 488 | Invitrogen | A21202 | 1:500 |
| נגד עכבר cy3 | ג'קסון | 715-165-151 | |
| נגד עכבר 647 | ג'קסון | 715-606-150 | |
| נגד ארנב 488 | Alexa | A21206 | |
| נגד ארנב cy3 | ג'קסון | 711-165-152 | |
| נגד ארנב 647 | ג'קסון | 711-605-152 | |
| נגד עז 488 | Alexa | A11055 | |
| נגד עז cy3 | ג'קסון | 705-165-147 | |
| נגד עז 647 | Invitrogen | A21447 | |
| נגד חולדות 488 | Invitrogen | A21208 | |
| נגד חולדות CY3 | ג'קסון | 712-166-150 | |
| נגד חולדות 647 | ג'קסון | 712-605-153 | |
| <חזק>חומרים צביעה חיסונית | |||
| BSA | Millipore | 82-100-6 | 3% BSA עם 0.1% טריטון X-100 ב-PBS |
| Triton X-100 | USB | 22686 | |
| 4% PFA | Biosesang | P2031 | |
| Hoechest33342 | Life Technology | H3570 | צבע לצביעה של גרעינים |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.