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방법 논문

분화된 희소돌기아교세포를 식별하기 위한 이중 형광 이미징

607 조회수

2025년 5월 29일

이 논문에서

초록

출처: Schott, J. T., et al. 이중 적외선 형광 스캐닝을 사용한 쥐 희소돌기아교 전구 배양 및 희소돌기아교 형성의 정량화 준비.J. Vis. 특급. (2016).

이 비디오는 전구세포(OPC)와 희소돌기아교세포의 분화를 평가하기 위해 이중 형광 이미징을 사용하는 방법을 보여줍니다. 쥐 새끼 뇌에서 분리. 이 프로세스에는 세포 고정, 1차 및 형광단 접합 2차 항체로 특정 마커 라벨링, 형광 이미징을 사용하여 시각화하는 것이 포함됩니다. 미엘린 염기성 단백질(MBP)과 희소돌기아교세포 전사 인자 2(Olig2)를 모두 발현하는 분화된 희소돌기아교세포를 식별하여 Olig2만 발현하는 미분화 전구세포와 구별합니다.

프로토콜

1. 분석 플레이트, 스톡 솔루션 및 OPC 기본 미디어 준비

참고: 여기에 설명된 쥐 OPC 염기(Sato) 배지는 이전에 발표된 연구에서 파생되었습니다. 대안적인 배지 제형은 또한 이러한 절차와 양립할 수 있다.

  1. poly-L-lysine(PLL)을 멸균 탈이온수에서 10μg/ml의 농도로 재현탁합니다. 희석된 PLL의 400μl를 검은색 벽의 투명한 바닥 24웰 조직 배양 등급 접시의 각 웰에 피펫팅합니다.
  2. 조직 배양 접시를 37°C 조직 배양 인큐베이터에서 2시간 동안 또는 4°C 냉장고에서 하룻밤 동안 코팅합니다.
  3. 플레이팅 최소 20분 전에 코팅된 접시에서 PLL을 흡입하십시오. 조직 배양 후드에 뚜껑이 부분적으로 열린 상태로 24개의 웰 플레이트를 배치하여 나머지 PLL이 웰에서 건조되도록 합니다. 분리된 OPC를 도금하기 전에 웰이 완전히 건조되었는지 확인합니다. 셀은 액체 PLL이 있는 플라스틱에 부착되지 않습니다.
  4. 준비 N-Acetyl-L-cysteine(NAC) 원액(1,000x): 100mg 용해N-Acetyl-L-cysteine(NAC) in 20 ml of Dulbecco's modified Eagle's medium (DMEM). 부분 표본은 -20 °C에서 보관하십시오.
  5. 하이드로코르티손 원액 준비(1,000x): 하이드로코르티손 1mg에 에탄올 1ml를 넣고 소용돌이쳐 녹입니다. DMEM 19ml를 넣고 용액, 분취액을 혼합하여 -20°C에서 보관합니다. 염기 배지에 하이드로코르티손을 추가하면 신경교세포의 생존이 향상되는 것으로 나타났습니다.
  6. d-비오틴 원액 준비(5,000x): d-비오틴 2.5mg을 인산염 완충 식염수(PBS) 50ml에 용해시킵니다. 용해를 돕기 위해 0.1 N NaOH의 1-2 x 5 μl 방울을 첨가하십시오. 부분 표본은 -20 °C에서 보관하십시오.
  7. 인슐린 원액 준비(100x): 인슐린 25mg을 조직 배양 등급 물 50ml에 용해시킵니다. 250 μl의 1 N HCl을 첨가하고 용액이 투명해질 때까지 혼합합니다. 0.22μm 필터로 멸균하고 4°C에서 최대 6주 동안 보관합니다.
  8. 사토 스톡 솔루션 준비 (100x) :
    1. 프로게스테론 원액 준비(25μg/μl): 100μl의 에탄올에 2.5mg의 프로게스테론을 용해합니다.
    2. 아셀렌산나트륨 원액(400ng/μl) 준비: 아셀렌산나트륨 4mg을 0.1N NaOH 100μl에 용해시킵니다. DMEM 10ml를 넣고 섞습니다.
    3. DMEM 100ml에 인간 아포-트랜스페린 1g, 소 혈청 알부민 1g, 푸트레신 160mg을 넣고 완전히 녹일 때까지 섞는다. 프로게스테론 원액 25μl, 아셀렌산나트륨 원액 1,000μl를 넣고 섞는다. 부분 표본은 -20 °C에서 보관하십시오.
  9. OPC 기본 배지 준비: DMEM 100ml당(4.5g/L D-글루코스, L-글루타민 및 110mg/L 피루브산 나트륨 포함), NAC 100μl, 하이드로코르티손 100μl, d-비오틴 20μl, 인슐린 1ml, 사토 스톡 1ml, 미량 원소 B 100μl, B-27 보충제 2mL(50개) 및 페니실린/스트렙토마이신 1ml(100개)를 추가합니다. 0.22μm 필터로 멸균하고 4°C에서 보관하십시오.
  10. 혈소판 유래 성장 인자 AA (PDGF-AA) 원액 (1,000x) 준비 : PBS 12.5ml에 250 μg을 0.1 % 소 혈청 알부민 (BSA)과 함께 용해시켜 20 μg / ml 용액을 만듭니다. 부분 표본은 -80 °C에서 보관하십시오.
  11. OPC 증식 배지 준비: 20ng/ml PDGF-AA가 보충된 OPC 기본 배지.
  12. OPC 분화 배지 준비: 45nM 트리요오드티로닌이 보충된 OPC 기본 배지.
  13. 컬럼 완충액 준비: PBS 500ml에 BSA 2.5g과 0.5M 에틸렌디아민테트라아세트산(EDTA) 2ml를 넣고 pH를 7.2로 조정합니다. 0.22μm 필터로 멸균하고 4°C에서 보관하십시오.

2. 4% 파라포름알데히드를 사용한 OPC 분화 및 고정 유도

참고: 소분자가 희소돌기아교 형성에 미치는 영향을 테스트할 때, 당사는 일상적으로 약물을 디메틸설폭사이드(DMSO)에 용해시켜 1,000x 스톡을 준비한 다음 -80°C에서 보관하고 SATO 배지에 직접 희석하여 0.1% DMSO의 최종 농도를 얻을 수 있습니다. 우리는 이 DMSO 농도를 사용하여 OPC 증식 또는 분화에 대한 변화를 관찰하지 못했습니다(데이터는 표시되지 않음).

  1. OPC 기본 매체를 37°C로 예열하고 약물 처리 재고를 실온으로 해동합니다. 중복 처리를 수행하는 경우 1.5ml 튜브에 치료 그룹당 약 1.25ml의 배지를 준비합니다. 3회 샘플의 경우 2ml 용량의 원심분리기 튜브를 사용하여 슬랙을 고려합니다.
  2. 처리 원료를 OPC 기본 매체에 직접 희석하여 복제 웰용 처리 마스터 믹스를 준비합니다. 각 마스터믹스를 짧게 소용돌이치거나 부드럽게 혼합하여 트리트먼트의 균일한 분포를 보장합니다.
  3. 45 nM 트리요오도티로닌 준비 (T3) 포지티브 컨트롤로, 적절한 차량을 네거티브 컨트롤로 사용합니다. 희석 10 mM T3 OPC 기본 배지 1ml에 1:1,000을 비축한 다음 필요한 경우 DMSO의 최종 농도를 줄이기 위해 처리 마스터 믹스에서 추가로 희석합니다.
  4. 세포가 건조되지 않도록 한 번에 한 처리 그룹씩 배양 웰의 배지를 흡인합니다. 유리 파스퇴르 피펫 끝에 200μl 피펫 팁을 사용하여 우물 측면에서 배양물로 검은색 물질이 긁히는 것을 방지합니다.
  5. 1ml 피펫을 사용하여 웰 측면을 따라 500μl의 트리트먼트 마스터믹스를 천천히 추가합니다.
  6. 원하는 기간 동안 배양물을 배양하고 2-3일마다 새로운 처리 배지와 완전한 배지 교환을 수행합니다. 우리는 일상적으로 30-40 % MBP + culture 차별화 미디어.
  7. 원하는 처리 기간이 끝나면 새로운 4% 파라포름알데히드(PFA)를 준비하거나 냉동 육수를 실온에서 해동합니다. CAUTION: PFA는 독성이 매우 높으므로 흄 후드에서 준비해야 합니다.
  8. 배지를 흡인하고 웰 측면에 400μl의 PFA를 천천히 첨가하여 세포를 고정합니다. 플레이트를 실온에서 20분 동안 배양합니다.
  9. PFA를 흡인하고 멸균 Dulbecco의 인산염 완충 식염수 500μl를 천천히 첨가합니다(D-PBS, Ca2+ 및 Mg2+) 세포를 씻기 위해 우물 측면으로. 총 두 번 더 세탁을 반복합니다. 최종 세척을 흡인하지 마십시오.
  10. 플레이트를 파라필름으로 감싸고 나중에 처리하기 위해 4°C에서 보관하거나 다음 단계로 바로 진행합니다. 접시는 몇 주 동안 보관할 수 있습니다.

3. Myelin Basic Protein의 면역세포화학 및 정량화

참고: 24웰 플레이트에서 액체 취급 절차를 수행할 때 셀이 건조되지 않도록 빠르게 작업하는 것이 좋습니다. 여기에서는 다중 채널 진공 흡입기와 다중 채널 피펫의 사용을 권장합니다.

  1. 플레이트를 실온으로 가져오고 우물을 흡인하고 250μl의 D-PBS를 추가합니다(ca2 + and Mg2+) 0.1% Triton X-100 및 5% normal goat serum (NGS)을 함유하고 있습니다. 플레이트를 실온에서 1시간 동안 부드럽게 궤도를 흔들어 배양합니다.
  2. 마우스 단클론 항 MBP 항체 1:1,000 및 토끼 다클론 항 액틴 항체 1:200을 D-PBS에 희석하여 1차 배양 용액을 준비합니다(ca2+ and Mg2+) 5% NGS를 포함합니다. 대안적으로, 1:1,000의 토끼 다클론 항-Olig2는 혼합 신경교세포에서 희소돌기아교세포 특이적 정상화에 사용할 수 있습니다. 웰당 250μl를 수용할 수 있는 충분한 1차 용액을 준비합니다.
  3. 4°C에서 하룻밤 동안 16-18시간 동안 부드러운 안와 쉐이킹으로 1차 항체를 배양합니다.
  4. 1 차 배양 용액을 흡입하고 500 μl의 D-PBS로 세포를 3 x 10 분 세척합니다 (Ca2 + 및 Mg2+) 실온에서 부드러운 궤도 흔들림으로.
  5. 플레이트를 세척하는 동안 D-PBS에서 anti-mouse 680 및 anti-rabbit 800 항체를 1:500으로 희석하여 2차 배양 용액을 준비합니다(ca2+ and Mg2+) 5% NGS를 포함합니다. 이 솔루션을 준비할 때 주변광 노출을 최소화하십시오.
  6. 최종 세척을 흡인하고 250μl의 2차 배양 용액을 추가합니다. 플레이트를 빛으로부터 보호하고 부드러운 궤도 흔들림으로 실온에서 1시간 동안 배양합니다.
  7. 2차 배양 용액을 흡입하고 500μl의 D-PBS로 웰을 3 x 10분 세척합니다(Ca2+ 및 Mg2+) 실온에서 부드러운 궤도 흔들림으로.
  8. 700nm 및 800nm 형광 방출을 감지할 수 있는 이미징 시스템을 사용하여 플레이트를 스캔합니다. 시작점으로 초점 오프셋을 3으로, MBP의 경우 감도를 1.5, Actin의 경우 5.0, Olig2의 경우 3.5로 설정합니다. 신호 과다 노출을 방지하기 위해 필요에 따라 감도 값을 조정합니다.
  9. 반자동 소프트웨어 기반 방법을 사용하여 희소돌기아교 형성 정도를 정량화합니다.
    1. 소프트웨어를 사용하여 플레이트 분석 모드를 "24 Well"로 설정하고 스캔된 웰의 바깥쪽 둘레를 중심으로 원을 정렬합니다. 정규화 채널을 "800"으로 설정하고 700nm(MBP) 및 800nm(Olig2/Actin) 채널에 대한 총 및 상대 형광 강도를 내보냅니다.
    2. 700nm에서의 강도를 800nm에서의 강도로 나누어 상대 형광 단위로 정규화된 MBP 발현을 제공합니다. 반복 실험 측정의 평균을 계산하고 분석에 필요한 대로 표현식을 Day 0 +PDGF 컨트롤로 스케일링합니다.

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재료

이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
Culture Materials
PDGF-AAPeproTech Inc100-13A20ng/mL
Dimethyl sulfoxideSigma-AldrichD2650hybri-max 100 mL
Triiodothyronine Sigma-AldrichT639745 nM
Clemastine fumarate saltsigma-aldrichSML0445-100MG1 μM
Quetiapine hemifumarate saltSigma-AldrichQ3638-10MG1 μM
N-acetyl cysteine시그마-알드리치A91655 μg/mL
ProgesteroneSigma-AldrichP878360ng/mL
Poly-L-lysineSigma-AldrichP152410 μg/mL
PutrecineSigma-AldrichP750516 μg/mL
Sodium SeleniteSigma-AldrichS526140 ng/mL
Hydrocortisone시그마-알드리치H013550 ng/mL
d-BiotinSigma-AldrichB463910 ng/mL
InsulinSigma-AldrichI66345 μg/mL
apo-TransferrinSigma-AldrichT1147100 μg/mL
소 혈청 알부민 Sigma-AldrichA4161100 μg/mL
Trace elements B코닝25-022-Cl1 x
B-27 SupplementLife Technologies175040441 x
Penicillin/StreptomycinLife Technologies151401221 x
DMEMLife Technologies11995-065<
24-well 뚜껑이 있는 검은색 VisiplatePerkin Elmer1450-605<
<
Immunocytochemistry and Quantification
PFASigma-Aldrich100-13A4%
Triton X-100Sigma-Aldrich787870.10%
Normal Goat SerumJackson Immuno Research005-000-1215%
mouse monoclonal anti-MBPBiolegendSMI-99P1:1000 희석
rabbit polyclonal anti-ActinSanta Cruz BiotecnologySC-72101:200 Dilution
토끼 다클론 안티 Olig2MilliporeAB96101:1000 Dilution
염소 안티 마우스 680RDLicor926-680701:500 Dilution
goat anti-rabbit 800CWLicor926-322111:500 Dilution
Alexa Fluor 594 goat anti-mouseLife TechnologiesA110321:000 dilution
Alexa Fluor 488 goat anti-rabbitLife TechnologiesA110081:000 희석
Prolong Gold antifade with DAPILife TechnologiesP36931
DPBS with Ca2+ 및 Mg2+Corning21-030-CV
Licor Odyssey Clx Infared Imaging SystemLicor
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