L'uso di sezioni colti per seguire lo sviluppo dei neuroni interneuroni e proiezione ha influenzato progredire la nostra comprensione della generazione di organizzazione all'interno della corteccia 16. Nel midollo spinale, il motore dello sviluppo dei neuroni è stato seguito utilizzando colture di embrioni di zebrafish interi 17. Tuttavia, spinale motoneurone organizzazione in zebrafish è relativamente semplice (a causa della mancanza di muscoli degli arti grandi pesci). I meccanismi molecolari che guidano una gerarchia di organizzazione spinale motoneurone durante lo sviluppo dei vertebrati superiori sono attualmente poco compresi. Le condizioni di coltura che facilitano la sopravvivenza dei neuroni e il corpo migrazione cellulare in colture di embrioni fetta di vertebrati superiori sono quindi necessari. Attualmente, midollo spinale culture fetta di vertebrati superiori sono stati utilizzati per neuroni dissociate seme sopra le fette 12-14, indagare assoni contrassegnati in modo fluorescente nella periferia della fetta18, o del comportamento di cellule progenitrici nei primi stadi dello sviluppo del midollo spinale 19. Affettare condizioni di coltura per i cavi dopo spinale, in particolare quelli che mantengono motoneuroni sviluppo attualmente mancano.
Per tentare di seguire spinale lo sviluppo neuronale, in particolare quella dei motoneuroni spinali, abbiamo studiato diverse condizioni di coltura che potrebbero promuovere la sopravvivenza dei neuroni motori e l'acquisizione di ordine iniziale nell'organizzazione del motore attraverso la migrazione laterale dei neuroni. Prove iniziali tramite stadio 18 allo stadio 20 fette di pollo del midollo spinale di embrioni si sono rivelati infruttuosi, non siamo stati in grado di mantenere in vita i neuroni motori per più di un paio d'ore e sono stati in grado di dimostrare la generazione di un numero considerevole di cellule LMCl nel periodo di coltura (dati non mostrato). Abbiamo quindi studiato le culture fetta di stadio 24 embrioni, una TimePoint quando la maggior parte dei neuroni LMCM LMCl e sono stati generati, ma quando LMCl neurone migrazione è ancora nella sua infancy (Figura 1a-c). Questa migrazione laterale dei neuroni LMCl è in gran parte completa per fase 27, circa 24-36 ore più tardi (Figura 1 df). Il nostro test potrebbe quindi essere semplificata per essere in grado di mantenere in vita i neuroni e di facilitare la loro migrazione lateralmente nel corno ventrale. Abbiamo iniziato i nostri esperimenti con condizioni di coltura relativamente semplici contenenti solo Hank soluzione equilibrata salina con o senza siero di pollo o di estratto di embrione di pollo. In tutti i casi, anche se siamo stati in grado di mantenere i neuroni LMC nella fetta, abbiamo trovato poche prove di neuroni LMCl mantenuto (almeno da espressione di LHX-1). Inoltre, abbiamo trovato espressione di geni appropriati come HB9 nel midollo spinale dorsale, una situazione che non si verifica in vivo (dati non mostrati). Quindi, queste condizioni di coltura semplici non sono adatte per lo studio dell'acquisizione di organizzazione dei motoneuroni.
Abbiamo così cercato conditio più complessans e come base utilizzata una formulazione che è stato pubblicato per favorire la sopravvivenza del dissociate motoneuroni embrionali di pollo cranici. Questa condizione 20 (1% estratto di embrione di pollo, 1% Pen Strep, 0,35% L-Glutammina, 0,1% 2-mercaptoetanolo, siero di cavallo 2%, 2% B27 supplemento e 50 ng / ml di fattore di crescita ciliaryneurotrophic (CNTF) nel mezzo Neurobasal (qui chiamato Guthrie media) ha mantenuto motoneuroni più viva che i mezzi di comunicazione più semplici. Inoltre, non ha comportato l'espressione dei fattori di trascrizione spuria del midollo spinale dorsale. Tuttavia, la sopravvivenza dei neuroni LMCl era scarsa (Figura 1 gi, p). Pertanto ciò che varia considerati fattori chiave nel mezzo Guthrie, cioè l'animale di origine del siero, la concentrazione del siero e la concentrazione del CNTF nel mezzo. Abbiamo trovato che cambiando il siero di siero di cavallo Chick siero e un aumento nella concentrazione del CNTF da 50 ng / ml e 100 ng / ml sostanzialmente aumentato tegli sopravvivenza delle cellule e LMCl LMCM e anche permesso loro migrazione nel corno ventrale sul hr 24 delle condizioni di coltura (figura 1 jl, p). Il numero totale di neuroni motore, il rapporto di LMCM a LMCl e, in effetti, la migrazione delle cellule LMCl nel corno ventrale appariva molto simile a sezioni di embrioni che era stato permesso di sviluppare in ovo piuttosto che nella cultura slice (Figura 1 KO, p). Pertanto, riteniamo che in base al numero fattore di trascrizione cellulare espressione, e la posizione dei motoneuroni, le nostre condizioni di coltura fetta ricapitolare il normale sviluppo del motoneurone spinale, almeno per un periodo di 24 ore.

Figura 1. a - c. Stato di generazione di LMC (FOXP1 colorazione inb), e LMCl (LHX-1 in una colorazione) nella prima fase 24. c è una fusione dei due canali. La linea mediana è mostrato come una linea tratteggiata in A e D, V mostra l'orientamento del dorsoventrale (D, V) asse del midollo spinale d -. F. . Stato della LMC (FOXP1 colorazione in d) e LMCl (LHX-1 in colorazione e) l'organizzazione nella fase 27 f è una fusione dei due canali g -. I. LHX-1 (g) e FOXP1 (h) espressione in sezioni di una fetta coltivate in un mezzo che supporta cranica motor neuron sopravvivenza cellulare (media Guthrie, il nostro "iniziale media" vedi riferimento 20). LHX-1 non è più espresso in neuroni motori, anche se vi è qualche sopravvivenza delle cellule LMC rappresentati da FOXP1 espressione. D, V in (g) mostra l'orientamento del dorsoventrale (D, V) asse del midollo spinale. ML mostra l'orientamento del mediolaterale (M, L) dell'asse della scavo di Pinal j - l. Cellule LMCl (LHX-1 nel corno ventrale in j) e la LMC in generale (FOXP1 in k) può essere osservato in fette coltivate in mezzo contenente 4% di siero pulcino e 100 ng / ml CNTF. Si noti che alcune cellule LMCl si trovano in una posizione laterale nel corno ventrale. La freccia a (j) indica la posizione laterale di alcune delle cellule LMCl. (L) è una fusione dei due canali m -. O. Stato di espressione di LHX-1 (m) e FOXP1 (n) in sezioni di un embrione mantenuto in ovo durante la coltura fetta dell'embrione mostrato nella j - l. (O) è una fusione dei due canali. P. La quantificazione della percentuale di LMCl (FOXP1 + ve / Lhx1 + ve), le cellule contro LMC (FOXP1 + ve / Lhx1-ve) cellule che si trovano nelle culture fetta in condizioni diverse compared controllare embrioni conservati in ovo (che rappresentano il 100%). Student t-test rappresenta *** p <0.01. Clicca qui per ingrandire la figura .