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Articolo metodologico

Purificazione delle navi cervello di topo

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DOI:

10.3791/53208

10 novembre 2015

In questo articolo

Sommario

Descriviamo un protocollo che permette la purificazione del compartimento vascolare del cervello del topo. I vasi cerebrali isolati includono cellule endoteliali collegate da giunzioni strette e circondate da una lamina basale continua, periciti, cellule muscolari lisce vascolari e membrane astrogliali perivascolari.

Abstract

Nel cervello, la maggior parte del sistema vascolare costituito da una barriera selettiva, la barriera emato-encefalica (BBB) ​​che regola lo scambio di molecole e cellule immunitarie tra il cervello e il sangue. Inoltre, la grande richiesta metabolica neuronale richiede un regolamento momento per momento del flusso sanguigno. In particolare, le anomalie di questi regolamenti sono le caratteristiche distintive eziologici della maggior parte delle patologie cerebrali; compresi glioblastoma, ictus, edema, epilessia, malattie degenerative (es: la malattia di Parkinson, il morbo di Alzheimer), tumori cerebrali, così come le condizioni infiammatorie come la sclerosi multipla, la meningite e sepsi indotta disfunzioni cerebrali. Pertanto, la comprensione degli eventi di segnalazione che modulano la fisiologia cerebrale è una sfida importante. Molto comprensione delle proprietà cellulari e molecolari dei vari tipi di cellule che compongono il sistema cerebrovascolare può essere acquisita da coltura primaria o separazione delle cellule dal tessuto cerebrale di recente dissociato. Però,proprietà come polarità cellulare, morfologia e rapporti intercellulari non sono mantenuti in tali preparazioni. Il protocollo che descriviamo qui è concepito per purificare frammenti dei vasi cerebrali, mantenendo l'integrità strutturale. Abbiamo dimostrato che i vasi isolati costituiti da cellule endoteliali sigillate da giunzioni strette che sono circondati da una lamina basale continuo. Periciti, cellule muscolari lisce e le membrane astrociti endfeet perivascolari rimangono attaccati allo strato endoteliale. Infine, si descrive come eseguire gli esperimenti di immunoistochimica sui vasi cerebrali purificate.

Introduzione

Il corretto funzionamento del sistema nervoso centrale (CNS) richiede un ambiente extracellulare altamente regolato, e le sue richieste metaboliche sono enormi rispetto ad altri organi 1. Il CNS è anche estremamente sensibile a una vasta gamma di prodotti chimici, generalmente innocui agli organi periferici, ma ad esso, neurotossico. Per un corretto funzionamento, la maggior parte del 'vascolare CNS costituisce una barriera endoteliale; la barriera emato-encefalica (BBB), che controlla il flusso di molecole e ioni così come il passaggio di cellule immunitarie tra il sangue e il cervello, mantenendo quindi una corretta omeostasi 2, ma anche l....

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Protocollo

1. Soluzioni e materiali

  1. Preparare le soluzioni di isolamento dei vasi: B1, aggiungere 1,5 ml di HEPES 1M a 150 ml di HBSS; B2, aggiungere 3,6 g di destrano al 20 ml di B1; B3, aggiungere 1 g di BSA a 100 ml di B1.
  2. Modificare il portafiltro tagliando il fondo al largo della parte superiore avvitamento.
  3. Preparare le soluzioni di immunoistochimica: soluzione di fissaggio, 4% paraformaldeide in PBS pH 7,4; Permeabilization / soluzione bloccante, diluire siero di capra al 5% e Triton X100 al 0,25% in PBS pH 7,4.
    Nota: Fixation dipende dal tipo di anticorpi primari utilizzati.

2. Dissection

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Risultati

Qui, descriviamo un protocollo che consente l'isolamento meccanico dei vasi cerebrali 14. La figura 1 riassume le fasi principali di questa tecnica. L'architettura dei vasi cerebrali è complesso e comprende vari tipi di cellule, cioè, cellule endoteliali sigillate da giunzioni strette e circondati da periciti, cellule muscolari lisce e processi piede astrociti 9. Così, dopo l'isolamento dei vasi cerebrali, abbiamo voluto caratterizzare la struttura dei vasi pur.......

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Discussione

La barriera ematoencefalica regola il passaggio di sostanze fisiologiche dentro e fuori del sistema nervoso centrale e lo protegge da sostanze potenzialmente nocivi presenti nel sangue. E 'coinvolto in diverse patologie del sistema nervoso centrale, tra cui le malattie neurodegenerative 2 e tumori cerebrali 28. La bassissima permeabilità della BBB ostacola anche il passaggio di agenti terapeutici mirati cellule neurali e lo sviluppo di metodi che intendono aprire reversibilmente BBB senza conse.......

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Dichiarazioni

Gli autori non hanno nulla da rivelare.

Ringraziamenti

Questo lavoro è stato supportato dal LABEX MemoLife e dal ARSEP (Fondazione per l'aide à la recherche sur la sclérose en placche)

....

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Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo
NomeAziendaNumero di catalogoCommenti
Macina Tessuti Taglia CThomas scientific3431E25
centrifuga 5415  REppendorf
centrifuga 5810 REppendorf5811000320
Stereomicroscopio modulare ad alte prestazioniLeicaMZ6
Compact System fornisce punte Leica LED1000LeicaLED1000
di alta qualità a basso legame (P1000)Sorenson BioScience14200T
Swinnex 47 mm portafiltro PP 8/PkMilliporeSX0004700
Disco filtrante in rete di nylon Hydrophilic 20 µ m 47 mm 100/PkMilliporeNY2004700
Disco filtrante a rete in nylon Hydrophilic 100 µ m 47 mm 100/PkMilliporeNY1H04700
Tubo in borosilicato a parete standardSutter InstrumentB150-86-7.5
Vetrini per microscopioThermo Scientific1014356290F
Vetrini di copertura, spessore 1Thermo ScientificP10143263NR1
Provette a parete sottile da 0,2 ml e tappo bombatoThermo ScientificAB-0266
  PARAFILM M (formato rotolo 4 pollici & volte; 125 piedi)SigmaP7793-1EA
HBSS, senza calcio, senza magnesio, senza rosso fenoloTecnologia Life14175-129
HEPES (1M)Tecnologia Life15630056
destrano da Leuconostoc spp. Mr ~70.000Sigma31390
Albumina sierica bovinaSigmaA2153
10x PBSEuromedexET330
16% Formaldeide (p/v), senza metanolo Thermo Scientific28908
Triton X-100SigmaX100
bisBenzimide H 33342 tricloridrato (Hoechst)Sigma14533
Mezzo di montaggio Fluoromount-GSouthern Biotech0100-01
Isolectin GS-IB4 Da Griffonia simplicifolia, Alexa Fluor 488 Coniugato; Diluizione 1/100Life technologyI21411
Agrin (coniglio) ; diluizione 1/400gentilmente fornita dal Dr Markus A Ruegg
Anti ZO-1 (topo, clone 1A12)Life technology33-9100diluizione 1:500
Anti Smooth Muscle Actin (topo, clone 1A4)SigmaA2547  diluizione 1:500
Anti GFAP (topo, clone GA5)SigmaG3893  diluizione 1:500
Anti AQP4 (coniglio)SigmaA5971  diluizione 1:500
Anti Cx43 (topo, clone  2)BD Biosciences610061  diluizione 1:500
Anti Olig2 (coniglio)MilliporeAB9610  diluizione 1:200
Anti NF-M (topo)fornita dal Dr. Beat M. Riederer, Università di Losanna, Svizzera.  diluizione 1:10
Anti Iba1 (coniglio)Wako019-19741  diluizione 1:400
Alexa Fluor 488 Capra Anti-Topo IgG (H+L) AnticorpoLife technologyA11029  diluizione 1:2.000
Anticorpo secondario IgG (H+L) anti-coniglio di capra, Alexa Fluor 488 coniugatoLife technologyA11034  diluizione 1:2.000
Alexa Fluor 555 Capra Anti-Topo IgG (H+L) AnticorpoLife technologyA21424  diluizione 1:2.000
Anticorpo secondario IgG (H+L) anti-coniglio di capra, Alexa Fluor 555 coniugatoLife technologyA21429  diluizione 1:2.000

Riferimenti

  1. Rolfe, D. F., Brown, G. C. Cellular energy utilization and molecular origin of standard metabolic rate in mammals. Physiological Reviews. 77 (3), 731-758 (1997).
  2. Zlokovic, B. V. The Blood-Brain Barrier in Health and Chronic Neurodegenerative Disorders.

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Ristampe e permessi

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