우리는 선택적으로 perinatal 쥐의 우수한 경추 신경 (SCG)에서 dissociated 주요 동정 뉴런의 돌기 성장을 유도하는 뼈 morphogenetic 단백질 7 (BMP-7) 또는 Matrigel을 사용하는 프로토콜을 설명합니다.
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우리는 선택적으로 perinatal 쥐의 우수한 경추 신경 (SCG)에서 dissociated 주요 동정 뉴런의 돌기 성장을 유도하는 뼈 morphogenetic 단백질 7 (BMP-7) 또는 Matrigel을 사용하는 프로토콜을 설명합니다.
모수 석의 아버의 형태는 신경 세포가 1-3받을 수 총 시냅스 입력을 결정하고, 종류와 이들 입력 4-6의 분포에 영향을 미칩니다. 돌기 성장과 소성의 변경된 패턴은 실험적인 모델 7의 장애 neurobehavioral 기능과 관련되며, neurodevelopmental 장애의 8-10과 neurodegenerative 질병 11-13 모두에서 관찰 임상 증상에 기여할 것으로 생각됩니다. 이러한 관찰은 정확하게 돌기 형태와 규제의 기능적 중요성을 강조하고, 돌기 성장을 제어하는 메커니즘을 파악하는 것은 오직 정상적인 발달 기간 동안 규제하는 방법의 연결을 연결의 이해를 향상하지 않을뿐만 아니라, 다양한 신경 질환에 대한 새로운 치료 전략에 대한 통찰력을 제공할 수도 것이 좋습니다.
돌기 성장 기계론의 연구는 크게 가용성 O에 의해 용이하게됩니다뉴런은 실험적으로 그들이 그들의 생체내의 대응에의 비교 돌기 아버을 자세히 설명하는 하나 dendrites을 연장되지 않는 상태에서 전환 수 있습니다 FA 모델 시스템입니다. perinatal 설치류의 우수한 경추 신경 (SCG)에서 dissociated 교감 신경의 차 문화는 이러한 모델을 제공합니다. 혈청 및 ganglionic glial 세포의 부재에서 정의된 중간에 배양해 때 교감 신경은 axonal은 단일 프로세스를 확장,이 unipolar 국가는 문화 14,15의 개월 주 동안 지속. 그러나 문화 매체 중 뼈 morphogenetic 단백질 7 (BMP-7) 16,17 혹은 Matrigel 18 또한이 dendrites 위해 morphologic, 생화 학적 및 기능적 기준에 부합하는 여러 프로세스를 확장하려면 다음 뉴런을 트리거합니다. 공감 perinatal 설치류의 SCG에서 dissociated 뉴런과 정의된 조건 하에서 재배는 뉴런 19 동질적인 인구이다Matrigel, BMP-7 decapentaplegic (dpp)과 60A subfamilies 17,18,20,21의 다른 BMPs의 dendrite-증진 활동에 균일하게 반응니다. 중요한 것은, Matrigel 및 BMP 유발 dendrite 형성은 세포 생존 또는 axonal 성장 17,18의 변화의 부재에서 발생합니다.
여기, 우리는 그들이 Matrigel 또는 BMPs의 선택적 dendrite-촉진 활동으로 반응하도록 perinatal 쥐의 SCG에서 파생된 동정 뉴런의 dissociated 문화를 설정하는 방법에 대해 설명합니다.
1. 문화 매체의 준비 (C2 매체)
| 양 | 구성 요소 | 최종 농도 |
| 190 ML | DMEM (낮은 혈당) | N / A |
| 10 ML | 지방산 무료 BSA (DMEM에 20mg/ml) | 50 μg / ML |
| 2.8 ML | L-글루타민 | 1.4 MM |
| 네 ML | 인슐린 / 트랜스페린 / 셀레늄 (100x) | 10 μg / ML 인슐린 5.5 μg / ML 트랜스페린 38.7 nm의 셀레늄 |
| 0.4 ML | NGF (125 μg / ml) 쇼핑 | 100 NG / ML |
| 200 ML | 햄 F-12 | N / A |
2. 유리 Coverslips의 작성
3. 문화 Coverslips의 작성
4. 해부와 뛰어난 자궁암 신경절의 분리
5. 수유와 문화의 유지 보수
6. Matrigel 또는 BMP-7과 돌기 성장을 유도
7. BMP-7-유도 돌기 성장의 Immunocytochemical 분석
8. 대표 결과
perinatal RA의 SCG에서 dissociated 교감 신경TS와 혈청 및 ganglionic glial 세포의 부재로 성장이 MAP2 immunopositive 프로세스 (그림 1)을 연장하지 않는 것이 아니라, 일반적으로 단 하나의 axonal 프로세스 14,15을 확장. BMP-7 (그림 1) 또는 Matrigel에 노출 dendrites 17,18의, 형태학의 생화 학적 및 기능적 기준에 부합하는 수많은 프로세스의 형성을 유도합니다. Matrigel 또는 BMP-7 중의 dendrite-촉진 활동은 농도와 시간 의존 17,18,20입니다. 최대한의 돌기의 성장은 50 및 75 μg / ML 또는 BMP-7 30 100 사이 NG / ML 및 반 최대한의 효과는 일반적으로 ~ 2 NG / ML의 BMP-7 농도에서 관찰되는 사이 Matrigel의 농도를 사용하여 관찰한다. 그러나 돌기의 성장에 큰 변화 300 PG / ML과 같은 낮은 BMP-7의 농도로 검출 할 수 있습니다. Matrigel 또는 BMP-7 중으로 돌기 응답은 <뉴런의 50 %가 dendrite-P 중 하나에 노출된 후 24 시간 이내에 두 번째 프로세스를 형성과 함께, 상대적으로 느린 에이전트를 romoting. 그러나, 초기 BMP-7 노출 후 3 일 이내에, 거의 모든 뉴런은 maximally 효과 Matrigel 또는 BMP-7의 농도에 대응. 뉴런 당 dendrites의 수는 치료 최초 10 일 동안 발생하는 변화의 대부분과 함께, BMP-7에 대한 지속적인 노출과 함께 증가하고 있습니다. 4 주밖에, BMP-7-대우 뉴런은 일반적으로 17 이차, 삼차, 심지어 제사기 돌기 가지를 전시 6-8 주 dendrites 있습니다. 모수 석의 아버에있는이 증가는 axonal 성장에 중요한 변화의 부재에서 발생하고, 비교 돌기 응답 BMPs 2, 4, 5 또는 6 20,21 비슷한 농도를 사용 elicited 수 있습니다. 돌기 성장도 내생 ganglionic glial 세포 15,22과 공동 culturing 교감 신경에 의해 elicited 수 있으나, 모수 석의 반응은 이러한 조건 하에서 상당히 느립니다.
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그림 1. BMP-7은 교양 공감 뉴런에서 돌기의 성장을 촉진합니다. 이외의 연결을 세포가 체외에서 제 2 일 48 시간의 시작을위한 안티 mitotic과 치료에 의한 문화 SCG에서 탈락했다. 체외에서 5 일째부터, 문화 50 NG / ML (B)에서 BMP-7으로 보충하거나 조절 매체 () 또는 매체로 치료되었다. 체외 (BMP 처리로부터 5 일 이후)에서 일 11에, 문화는 MAP2 대한 mAb와 immunostained 있었는데, 단백질은 주로 dendrites과의 연결을 somata에서 발견. 마찬가지로 대표적인 형광 photomicrographs 같이 제어 조건 하에서 재배 뉴런은 MAP-2 immunopositive 처리 dendrites의 부족 ()에 의해 입증으로 dendrites 부족, 대조적으로, 뉴런은 (B) 일반적으로 여러 개의 테이퍼 MAP-2 immunopositive가 BMP-7에 노출 dendrites.
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이 모델의 장점은 다음과 같습니다 () 문화가 다른 세포 유형 17,23의 찾아볼 수없는 교감 신경의 동질적인 인구로 구성되며, (b)는 교감 신경의 성장 인자 요구 사항의 사용을 허용하는, 잘 설립 있습니다 정의 매체 및 정의된 다양한 미디어와 기판이 23 증가하고 교감 신경을 유지하기 위해 잘 작동, (다) 이러한 문화의 뉴런은 Matrigel, BMP-7 dpp의 다른 BMPs의 dendrite-증진 활동에 균일하게 응답하고 60A는 17,18,20,21을 subfamilies하며, (d)에 Matrigel 또는 BMP 유발 dendrite 형성은 세포 생존 또는 axonal 성장 17,18의 변화의 부재에서 발생합니다. 이 모델은 바로 기본 dendr 동안 dendrites의 형성 이전, 돌기 성장, 예,의 독특한 단계에서 뉴런의 동조 인구를 얻는 것이 가능하게 돌기의 성장을 촉발하는 경우의 실험적인 제어를 수itogenesis (주 dend...
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