כאן אנו מציגים שיטה להכין organotypic פרוסה תרבויות מן המוח הקטן העכבר מיאלין, צביעת על-ידי אימונוהיסטוכימיה מתאים לחקור מנגנונים של myelination ו- remyelination במערכת העצבים המרכזית.
הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.
מאמר שיטה
כאן אנו מציגים שיטה להכין organotypic פרוסה תרבויות מן המוח הקטן העכבר מיאלין, צביעת על-ידי אימונוהיסטוכימיה מתאים לחקור מנגנונים של myelination ו- remyelination במערכת העצבים המרכזית.
המיאלין במערכת העצבים, הוא מבנה הממברנה מורכבות שנוצרו על-ידי myelinating גליה תאים, אשר אקסונים ensheathes ומקל מהר וההולכה. שינוי המיאלין הוכח להופיע במחלות נוירולוגיות שונות, איפה היא מזוהה עם גירעונות פונקציונלי. כאן, אנו מספקים תיאור מפורט של אקסית vivo דגם המורכב העכבר organotypic אסטרוציטומה פרוסות, אשר יכול להישמר בתרבות במשך מספר שבועות, עוד יותר להיקרא להמחיש מיאלין.
הנוירונים הם תאים מאוד מקוטב, המהווים תא somato-דנדריטים שמקבל קלט מן הסביבה של האקסון המבטיחה את יצירתם והובלתם של דחפים חשמליים לתאים אחרים. התפשטות מהירה ומדויקת של מידע חיוני לתפקוד תקין של מערכת העצבים. גולגולת, זה בהנחייתם של myelination, אשר מאפשר הגדלת מהירות הולכה עצב1. המיאלין הוא מבנה מיוחדים הנוצרת על-ידי שכבות הדחוס של קרום פלזמה שנוצר על ידי myelinating עכשיו, דונלד, כלומר oligodendrocytes להפוך במערכת העצבים המרכזית (CNS) ותאי שוואן במערכת העצבים ההיקפית (מערכת העצבים ההיקפית). גם מערכת העצבים וגם את מערכת העצבים ההיקפית, axoglial אינטראקציות לנהוג היווצרות של תחומים עצב מיוחדים: את Ranvier של צמתי ו שלהם שמסביב תחומים, paranodes ו juxtaparanodes2. הקטעים עצב מבודדים על ידי המיאלין, או פרקי הגבעולים, לסירוגין עם Ranvier של צמתים, המקבילים לתחומים unmyelinated קטן מועשר בערוצים ממותגת מתח נתרן (Nav). ריכוז גבוה של הפעלה מהירה של ערוציv נה Ranvier של צמתי לאפשר לרגנרציה של פוטנציאל פעולה, ויחד עם המאפיינים בידוד של עטיפות המיאלין, להבטיח את הולכה saltatory מהיר ויעיל של הדחף העצבי לאורך האקסון3.
בנוסף לתפקידה ב מאיצה את מהירות הולכה של הדחף העצבי, עכשיו, דונלד myelinating מספק תמיכה מטבולית הדנדריטי לאקסון, שמירה על שלמותה לטווח ארוך והשתתפות שלה4,של הישרדות5. יתר על כן, כבר ברור בבשנים האחרונות שהמיאלין הזה הוא מווסת באופן דינמי לאורך החיים, ולכן יש להניח המשתתפים תקנה הפלסטיות של פונקציות שונות של מערכת העצבים. התאמות של ההתפלגות, מספר, האורך, עובי של עטיפות המיאלין לאורך אקסונים ובכך עשוי לייצג דרך מקורית לכוון דק שונים רשתות6,7,8. לכן, רכישת המיאלין האבולוציוני הוא תהליך מפתח עבור פונקציות חושית, מוטורי, קוגניטיבי, ההפרעות של אינטראקציה בין אקסונים עכשיו, דונלד יותר ויותר נחשב לתרום התפתחותי או רכשה נוירולוגיות מחלות9.
קומפוזיציה מיאלין מלווה, עם תכונה ספציפית של שיעור גבוה של שומנים (70%) בהשוואה חלבונים (30%) בניגוד ממברנות הסלולר10. עם זאת, בניגוד המיאלין שומנים, רוב החלבונים המיאלין הן ספציפיות המיאלין, כולל חלבון המיאלין הבסיסי (MBP), חלבון proteolipid (פיפ), 2', נוקלאוטיד 3'-מחזורית 3'-phosphodiesterase (CNP), הקשורים המיאלין גליקופרוטאין (מג), מיאלין-אוליגודנדרוציטים גליקופרוטאין (ש א), PMP-22, P010. שיטות שונות היסטולוגית כתם המיאלין קיים המבוסס על הרכב השומנים שלה, כגון Luxol מהר כחול11, סודאן שחור B12, של בייקר חומצה ותקיזו את דמה שיטת13, וכן כסף מכתים14. למרות זאת, גישות אלה אינם תמיד מאפשרים עבור ניגודיות הולמת וגם רזולוציה להמחיש סיבים בודדים. גישה חלופית לזהות המיאלין היא דרך אימונוהיסטוכימיה נגד חלבונים מיאלין. נוגדנים שונים יעד ספציפי המיאלין אנטיגנים עם ירידה לפרטים גבוה והוא יכול לשמש באופן שגרתי כדי לזהות מבנים סיבי העצב. האינטראקציה נוגדן-אנטיגן אשר ניתן עוד יותר לגילוי באמצעות נוגדנים משניים מצמידים fluorophore נגד נוגדן ראשוני, דמיינו פלורסצנטיות נאותה מיקרוסקופ. כאן, אנו מתארים את פרוטוקול immunochemical כתם מיאלין ב- ex-vivo אסטרוציטומה פרוסות, מודל המאפשר לשימור טוב הארכיטקטורה רקמות עצבים. בנוסף, הארגון ואת גודל של תאי Purkinje (הנוירון סיבי העצב הבלעדית של הצרבלום) לגרום להם מודל קלאסי ללימודי אלקטרופיזיולוגיות, הם אידיאליים באופן דומה לביצוע מחקרים קבוע או הדמיה לחיות.
הפרוסות אסטרוציטומה נוצרים מן P9-P10 עכברים, זמן המתאים תחילת מוקדם Purkinje תא myelination, תהליך זה מושגת בעיקר בשבוע אחד ex-vivo (6-7 ימים במבחנה, DIV)15. יתר על כן, המודל הזה הוא מותאם כדי לחקור את המיאלין הפרעות כגון טרשת נפוצה (MS), כפי demyelination נרחבת יכולה להיגרם אסטרוציטומה פרוסות באמצעות myelinotoxic המורכב lysophosphatidylcholine (או lysolecithin, LPC), אשר ואחריו16,remyelination ספונטנית17. Remyelination אנדוגני מתקיים בין יומיים לאחר הסרת LPC של המדיום תרבות והוא כמעט מוחלט של שבוע לאחר הטיפול.
השלמתו של פרוטוקול זה לוקח 3 שבועות שנהנתם, כולל חצי יום הכנה תרבויות פרוסה אסטרוציטומה, שבוע כדי לקבל פרוסות מלא סיבי העצב, ואחריו 2 ימים כדי להגיע לשיא של demyelination, עוד שבוע עבור שלהם מלא remyelination. בנוסף, ניתן להשלים אימונוהיסטוכימיה 2 ימים. הפרוטוקול המתואר כאן מותאם בהמלטה סטנדרטי של 6 הגורים עכברים וצריך להתאים בנוגע למספר בעלי החיים שבהם משתמשים עבור הניסוי המתוכנן.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
כל העבודה המערבות בעלי חיים תאמו מדיניות מוסדית המנחים שקבע את UPMC, INSERM ואת צרפתית הקהילה האירופית םיאנתל 86/609/EEC.
1. הכנת בינוני תרבות ותרבות מוסיף (תרגולים זמן ≈ 10-15 דקות)
הערה: לבצע שלב זה בשכונה תרבות זרימה בתנאים סטריליים
2. הכנת לנתיחה בינוני (תרגולים זמן ≈ 5 דקות)
הערה: לבצע שלב זה בשכונה תרבות זרימה בתנאים סטריליים
3. הכנת חומר לנתיחה (≈ הידיים על הזמן 15 דקות)
4. CerebellumDissection והכנות מקטעים (≈ זמן הידיים על 15-20 דקות לכל בעל חיים)
5. פרוסות תרבות, Demyelination (תרגולים זמן ≈ 15-20 דקות)
הערה: לבצע שלב זה בשכונה תרבות זרימה בתנאים סטריליים
6. אימונוהיסטוכימיה (הפעם תרגולים ≈ 1:30 – 2 h)
הערה: לבצע את השלבים 6.1. ל 6.3. ברדס fume. להימנע תערוכות כדי paraformaldehyde (PFA) ולהפנות גליון הנתונים של המוצר בטיחות נאותה מניפולציה והגנה.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
דוגמאות המיאלין נציג immunostainings לפרוסות אסטרוציטומה organotypic המתקבל P9-P10 C57black6 פראי-סוג (WT) (איור 2 א), כמו גם פיפ-GFP העכברים הטרנסגניים (איור 2B), יחד עם תאי Purkinje מכתים. שעוטף מן החומר הלבן אסטרוציטומה פרוסות מסלולים באזור הפרוסות לעבר הפריפריה הנמצא בניהול ו myelination של תאי Purkinje מושגת בעיקר לאחר 6-7 DIV. ב- 7 DIV, אינדוקציה של demyelination מלאה אפשרי דרך הטיפול LPC (איור 2Ci
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
כאן, אנחנו פירוט פרוטוקול ליצירת אקסית vivo מודל המתאים התרבויות פרוסה organotypic אסטרוציטומה העכבר, המותאם ממשחק בעבר שיטות שפורסמו15,16,19 ו את המיאלין עוקבות immunostaining של ההכנות הללו. אסטרטגיה זו מציעה את האפשרות לדמיין המיאלין רכיבים עם ברזולוציה גבוהה מדינות גם בריא וגם פתולוגיים.
Organotypic אסטרוציטומה פרוסה שנלקחו בן יום-10 עכברים שהתרבויות דגם ניסיוני ומבוססת לחקור מנגנונים תאית המולקול...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
אף אחד מחברי יש אינטרסים מתחרים או האינטרסים המתנגשים.
אנו מודים ד ר שון פרימן, ד ר נטלי סול-Foulon, ד ר תומס רו להערות יקר על כתב היד. עבודה זו מומן על ידי INSERM, ICM, מענקים ARSEP R13123DD, R17127DD ANR (כדי לספירה) ואחווה עקרות, SPF20110421435 (כדי לספירה) FDT20170437332 (ל. מ. ת). אנו מודים המתקן תרבות תא CELIS, את icm. פלטפורמת הדמיה חשבים.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| BME בינוני | ThermoFisher Scientific | 41010026 | |
| האנק' s תמיסת מלח מאוזנת (10x HBSS) | ThermoFisher Scientific | 14180046 | |
| GlutaMAX (100x) | ThermoFisher Scientific | 35050038 | |
| סרום סוסים מומת בחום | ThermoFisher Scientific | 26050088 | |
| פניצילין– סטרפטומיצין (10.000 יחב"ל/מ"ל) | ThermoFisher Scientific | 15140122 | |
| Gey' s תמיסת מלח מאוזנת | סיגמא אולדריץ' | G9779-500 מ"ל | |
| תמיסת D-גלוקוז (45%) | סיגמא אולדריץ' | G8769-100 מ"ל | |
| ליזופוספטידילכולין (LPC) | סיגמא אולדריץ' | L4129-100MG | |
| פרפורמלדהיד (PFA) | מדעי מיקרוסקופיית אלקטרונים | 15714 | |
| אתנול מוחלט (100% אתנול) | כימיקלים VWR | 20821.330 | מקורר ב-20 מעלות; סי |
| טריטון&רג; X-100 | Sigma Aldrich | X100-500 מ"ל | |
| 10% סרום עיזים רגיל (NGS) | ThermoFisher Scientific | 500622 | |
| תמיסת חיץ פוספט | EuroMEDEX | ET330-A | pH 7.4 |
| נוגדן נגד GFP (פוליקלונל, עוף) | Merck Millipore | 06-896 | דילול 1/300 |
| נוגדן חלבון בסיסי נגד מיאלין (MBP) (פוליקלונל, עוף) | Merck Millipore | AB9348 | דילול 1/150 |
| נוגדן חלבון בסיסי נגד מיאלין (MBP) (חד-שבטי, עכבר IgG2b) | Merck Millipore | NE1019 | דילול 1/200 |
| נוגדן נגד PLP (חולדה, היברידומה) | מתנה מד"ר ק. איקנקה; אוקסאקי, יפן | דילול 1/5 עד 1/10 | |
| תעלת אנטי נתרן, נוגדן פאן (מונוקלונלי, עכבר IgG1, שיבוט K58/35) | סיגמא אולדריץ' | S8809 | דילול 1/150 |
| נוגדן נגד Caspr (פוליקלונל, ארנב) | Abcam | ab34151 | דילול 1/500 |
| נוגדנים משניים עזים מצומדים ל-Alexa Fluor 488, 594, 647 או 405 | ThermoFisher Scientific | Dilution 1/500 | |
| Fluoromount | SouthernBiotech | 0100-20 | |
| קוצץ רקמות | McIlwain | ||
| סכיני גילוח | |||
| מספריים גדולים | FST | 14101-14 | |
| מספריים קטנים | FST | 91500-09 | |
| מלקחיים ישרים עדינים | FST | 91150-20 | |
| מלקחיים מעוקלים עדינים | FST | 11297-00 | |
| צלחות תרבית תאים (60 מ"מ ו-100 מ"מ) | TPP | ||
| 4-, 6 בארות | TPP | ||
| Millicell (0,4 ומיקרו; מ', קוטר 30 מ"מ) | Merck Millipore | PICM0RG50 | |
| חממת | 37° C, 5% CO2 | ||
| קצות פיפטה עדינות | Dutscher | 134000CL | |
| קצות פיפטה רחבות נשא | ThermoFisher | Scientific 2079G | |
| מזרק סטרילי | Terumo Europe | 20 או 50 מ"ל | |
| מסנני מזרק סטריליים | Terumo Europe | 0.22 & micro; | |
| m אזמל | Swann-Morton | 0510 | |
| שקופיות מיקרוסקופ | |||
| כיסויי זכוכית | RS צרפת | 22 מ"מ x 22 מ"מ | |
| Kimtech Sciences מגבי רקמות | Kimberly-Clark Professional | 5511 | |
| מיקרוסקופ | משקפת |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.