희소돌기아교세포는 중추신경계의 수초세포입니다. 이 프로토콜은 쥐 피질에서 전구체인 희소돌기아교세포 전구 세포를 분리 및 배양하는 방법과 실험 요인에 따라 체외에서 희소돌기아교 형성을 평가하기 위한 빠르고 신뢰할 수 있는 정량적 방법을 설명합니다.
방법 논문
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희소돌기아교세포는 중추신경계의 수초세포입니다. 이 프로토콜은 쥐 피질에서 전구체인 희소돌기아교세포 전구 세포를 분리 및 배양하는 방법과 실험 요인에 따라 체외에서 희소돌기아교 형성을 평가하기 위한 빠르고 신뢰할 수 있는 정량적 방법을 설명합니다.
효율적인 희소돌기아교 형성은 척수 손상, 신생아 저산소증, 다발성 경화증 및 횡단성 척수염과 같은 탈수초성 질환을 포함한 여러 연구 분야의 치료 목표입니다. 수초화는 중추 신경계 내에서 빠른 충동 전파를 촉진할 뿐만 아니라 기저 축삭에 영양 지원을 제공하는 데 필요합니다. 희소돌기아교세포 전구세포(OPC)는 희소돌기아교세포 분화를 촉진하거나 억제할 수 있는 요인을 식별하는 데 도움이 되도록 체외에서 연구할 수 있습니다. 현재까지 이 프로세스를 평가하는 데 사용할 수 있는 많은 방법은 많은 수의 세포를 필요로 하여 한 번에 조사할 수 있는 조건의 수를 제한하거나 노동 집약적인 정량 분석 방법을 사용했습니다. 여기에서는 여러 조건에서 동시에 희소돌기아교 형성을 결정하기 위한 빠르고 신뢰할 수 있는 방법과 함께 많은 수의 고순도 OPC를 분리하기 위한 프로토콜에 대해 설명합니다. OPC는 P5-P7 신생아 쥐 피질에서 분리하고 분화 전 3일 동안 체외에서 성장합니다. 분화 4일 후, 이중 적외선 형광 스캐닝 분석을 사용하여 희소돌기아교 형성을 평가하여 미엘린 단백질의 발현을 결정합니다.
포유 동물의 중추 신경계 (CNS)의 효율적인 신경 전도는 희소 돌기 아교 세포에 의한 축삭의 수초가 필요합니다. 개발하는 동안, 희소 돌기 아교 세포는 개발 전뇌 신경 관 (1)의 심실 영역에서 마이그레이션 생각되는 희소 돌기 아교 세포의 전구 세포 (개 OPC)의 풀에서 발생한다. 마이그레이션 개 OPC는 성숙 myelinating 희소 돌기 아교 세포로 분화 한 후 효율적인 임펄스 전파를 용이하게 할뿐만 아니라 영양 지원 2 축삭을 제공 할뿐만 아니라. 성인 CNS는 모든 셀 3의 약 5-8%를 포함하는 회색과 흰색 물질 전반에 걸쳐 분산 개 OPC의 풍부한 인구를 유지한다. 탈수 초성 모욕에 따라, 개 OPC는 부상의 사이트로 마이그레이션 증식, 노출 축삭에 분실 또는 손상된 미엘린 수초를 대체하는 차별화. 그러나, 일부 질병 / 부상 설정에서,이 공정은 비효율적 인 것으로 판명되거나 완전히 4 실패 할 수있다. 동안만성 탈수 초화는 증상 (5)을 완화 할 수있다 질환, 효율적인 oligodendrogenesis 및 재유 수화의 부담에 추가 할 생각된다. 따라서 oligodendrogenesis에 실험 인자의 효과를 결정하기 위해 시험 관내 연구 OPC에 관심있다.
희소 돌기 아교 세포 분화의 상이한 단계로 통찰 단계 특정 세포 마커의 식별에 의해 가능하게되었다. 자기 갱신 초기 전구 세포, 혈소판 유래 성장 인자 수용체 (α)의 발현 (PDGFRα)에 의해 정의되는, 신경 / 신경교 항원이 (NG2)과 A2B5 6-8. OPC를 자신의 분화 과정을 개시하고, 세포주기로부터 탈퇴, 그들은 이러한 마커의 발현을 하향 조절 및 고리 뉴클레오티드 3'- 포스 (CNPase) 및 희소 돌기 아교 세포를 포함 O4 premyelinating 나타내는 단백질을 발현하기 시작한다. 마지막으로, 더 성숙한 oligodendroc으로 분화, 킬로바이트는 미엘린 관련 당 단백질 (MAG), 테오 단백질 (PLP), 및 미엘린 염기성 단백질 (MBP)을 포함하여 수초 관련 단백질의 발현을 특징으로한다. MBP는 세포 내 주변 막 단백질과 수초의 주요 구성 요소입니다. MBP 결핍 마우스는 CNS의 수초 크게 떨림, 경련 및 조기 사망 9,10 선도 저하되는 심각한 표현형을 개발한다. 수초에서 MBP의 중요한 역할은 생체 외 및 생체 (11) 모두 희소 돌기 아교 세포 분화 마커로서의 사용하게되었다.
MBP 정량은 몇 가지 다른 방법을 사용하여 달성 될 수있다. RT-PCR 및 웨스턴 블롯 분석은 다른 치료 요법에서 MBP 수준의 정량화를 허용합니다. 면역 세포는 현미경 카메라 기반 방식이 사용되는 경우도있을 수있는 양적 질적 일반적인 접근법이다. 이 시스템은 안정적이고 근본적인 있지만희소 돌기 아교 세포 분화 연구는 이들이 각각의 약물 선별에서 이들의 사용을 제한하는 고유 단점을 갖는다. 우선, RT-PCR 및 웨스턴 블롯 분석을 위해 필요한 기본 OPC에 량이 동시에 검사 할 수있는 변수의 수를 감소시킨다. 면역 세포에 대한 세포의 요구 사항이 훨씬 낮은 반면 정량화가 목표 인 경우, 상당한 시간이 각 실험에 전념해야합니다. 다수의 이미지를 캡쳐 한 후 실험적 분석을 용이하게 정량한다. 이러한주의 사항은 높은 처리량 평가를 필요로 연구에 고려해야 할 중요한 장애물이된다. 크게 필요한 세포의 수 및 정량 분석을 완료하는 데 시간을 모두 줄이면서 여기에서 우리는, 면역 세포 및 수초의 정량 웨스턴 블롯 방법론 모두에서 근본적인 측면을 활용하는 방법을 설명합니다.
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동물 과목을 포함하는 절차는 기관 동물 관리 및 사용위원회 (IACUC)와 존스 홉킨스 의과 대학에 의해 승인되었습니다.
분석 후판 재고 솔루션 및 OPC 기반 미디어 1. 준비
참고 : 여기에 설명 된 쥐 OPC베이스 (사토) 미디어는 이전에 발표 된 연구 12, 13에서 파생되었습니다. 대안 미디어 제제는이 절차와 호환 할 수있다.
2. 쥐 뇌 해부
참고 : P5-P7 쥐 새끼는이 프로토콜에 사용됩니다. 각각의 쥐 강아지 피질은 약 1.5-2.0 × 10 (6) A2B5 양성 세포를 얻을 수 있습니다.
3. 효소 및 기계 조직 해리
참고 :이 단계를 들면, 파파인 기반의 신경 분리 키트를 권장합니다. 네 사용우랄 해리 키트 (P)는, OPC 분리를위한 최적 특별한 단계가 설명되어 있습니다.
4. 안티 A2B5 구슬 응용 프로그램, 열 정제 및 도금
4 % 파라 포름 알데히드와 OPC 차별화 및 고정 5. 유도
주 : oligodendrogenesis 작은 분자의 효과를 시험 할 때, 우리는 일상적 dissolv디메틸 설폭 사이드 (DMSO)의 전자는 약 -80 ° C에서 저장 및 0.1 % DMSO의 최종 농도를 얻기 위해 SATO 매체에 직접 희석 수 1000 배 주식을 제조 하였다. 우리는 OPC의 증식이나 분화 하나가 이러한 DMSO 농도를 사용하여 어떠한 변화도 관찰되지 않은 (데이터는 보이지 않음).
미엘린 염기성 단백질 6. 면역 세포 화학 및 정량화
참고 : 24 웰 플레이트에서 액체 처리 절차를 수행 할 때, 상기 세포를 건조 피하기 위해 빠르게 작동하도록 권장한다. 여기서, 멀티 채널 진공 흡입기와 다 채널 피펫의 사용을 권장한다.
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A2B5 양성 자성는 OPC를 컬럼 분리 시스템을 이용하여 양성 세포의 선택을 통해 분리된다. 분리 과정 이전에, 전체 뇌 P5와 P7 사이에 래트 새끼로부터 제거된다. 전뇌 성공적 두개골로부터 분리되면, 후각 전구 및 소뇌 미세 수술 집게 (도 1A)를 사용하여 제거된다. 대뇌 피질 조직을 분리하기 위해 시상 하부, 시상과 중뇌는 조심 해부 (그림 1B)에 의해 절제된다. 다음으로, 해마와 줄무늬는 구부러진 수술 집게 (- D 그림 1C)를 사용하여 제거된다. 분리 과정은 효율적 수막염 및 섬유 아세포 세포를 제거하지만, 수막 및 혈관이 (도 1E)를 제거 할 때의 효소 소화가 향상된다. 마지막으로, 1mm X 1mm의 조직 블록도 (후속 조직 해리 단계에 대한 준비가되어 있습니다URE ...
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여기에 제시된 프로토콜은 쥐 개 OPC를 분리하고 실험적인 요인에 반응하여 체외 oligodendrogenesis의 정량화를위한 빠르고 신뢰할 수있는 방법을 설명합니다. 긍정적 인 선택을 사용 가능한 순수 개 OPC의 높은 수율은 실험 목적에 직접 사용됩니다. 이 방법은 1 주일 기간에 분리 배양, 분화 단계를 간소화하고, 고정 된 세포는 편리하게 분석 감도의 손실없이 몇 주 동안 4 ℃에서 저장 될 수있다.
스캐너 계 형광 분석법으로 큰 장점은 데이터 수집 및 분석을 크게 전통적인 카메라 기반 현미경 기술에 비해 신속한된다는 것이다. 현미경 OPC 분화 유도제를 식별하는 높은 처리량 스크린에 성공적으로 사용되었지만, 그것은 토륨 수백 촬상 시퀀스 프로그래밍, 데이터 수집 몇 시간 분석을 필요로하기 때문에, 데이터 수집은 본질적 느리다이미지 파일, 및 사용자 정의 알고리즘 ousands 정규화 또는 분석 18,19 개별 균체를 구별한다....
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저자는 공개 아무것도 없어.
; 건강의 국립 연구소 : 스폰서 부여 허가 번호 : R37 NS041435.
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| 이름 | 회사 | 카탈로그 번호 | 댓글 |
|---|---|---|---|
| Dissection Materials | |||
| PBS without Ca2+ and Mg2+ | Mediatech | 21-040-CV | 1x |
| 10 cm 폴리스티렌 페트리 접시 | Fisherbrand | 0857512 | |
| 광 해부 현미경 | Motic | SM2-168 | |
| Dissociation 재료 | |||
| Tube Rotator | Miltenyi Biotec | 130-090-753 | Dissociation Tube Rotator |
| Neural Tissue Dissociation Kit (P) | Miltenyi Biotec | 130-092-628 | Enzymatic Dissociation Kit |
| PBS with Ca2+ and Mg2+ | Corning | 20-030-CV | 1x |
| 40 μ m 세포 여과기 | Corning | 352340 | |
| A2B5 컬럼 정제 | |||
| Anti-A2B5 Microbeads | Miltenyi Biotec | 130-097-864 | 비드 결합 A2B5 항체 |
| LS 컬럼 | Miltenyi Biotec | 130-042-401 | 자기 선택 컬럼 |
| EDTA | Corning | 46-034-Cl | 2 mM |
| PBS(Ca2+ 및 Mg2+ | Corning | 20-030-CV | 1x 포함 |
| 소 세럼 알부민 | Sigma-Aldrich | A9647 | 0.50% |
| <강한>배양 재료 | |||
| PDGF-AA | PeproTech Inc | 100-13A | 20 ng/ml |
| 디메틸 설폭사이드 | Sigma-Aldrich | D2650 | Hybri-Max 100 ml |
| Triiodothyronine | 시그마-알드리치 | T6397 | 45 nM |
| 클레마스틴 푸마르산염 염 | 시그마-알드리치 | SML0445-100MG | 1 μ M |
| 케티아핀 헤미푸마레이트 염 | 시그마-알드리치 | Q3638-10MG | 1μ M |
| N- 아세틸 시스테인 | 시그마 - 알드리치 | A9165 | 5 μ g/ml |
| 프로게스테론 | 시그마-알드리치 | P8783 | 60 ng/ml |
| 폴리-L-라이신 | 시그마-알드리치 | P1524 | 10 μ g/ml |
| 푸트레신 | 시그마-알드리치 | P7505 | 16 & g/ml |
| 나트륨 셀레나이트 | 시그마-알드리치 | S5261 | 40 ng/ml |
| 하이드로코르티손 | 시그마-알드리치 | H0135 | 50 ng/ml |
| d-비오틴 | 시그마-알드리치 | B4639 | 10 ng/ml |
| 인슐린 | 시그마-알드리치 | I6634 | 5 μ g/ml |
| Apo-Transferrin | 시그마-알드리치 | T1147 | 100 & g/ml |
| 소 혈청 알부민 | 시그마-알드리치 | A4161 | 100 μ g/ml |
| 미량 원소 B | 코닝 | 25-022-Cl | 1x |
| B-27 보충제 | 생명 기술 | 17504044 | 1x |
| 페니실린/스트렙토마이신 | 생명 기술 | 15140122 | 1x |
| DMEM | Life Technologies | 11995-065 | 1x |
| 뚜껑이 있는 24웰 블랙 Visiplate | Perkin Elmer | 1450-605 | 조직 배양 등급 |
| Immunocytochemistry and Quantification | |||
| PFA | Sigma-Aldrich | 100-13A | 4% |
| Triton X-100 | Sigma-Aldrich | 78787 | 0.10% |
| Normal Goat Serum | Jackson Immuno Research | 005-000-121 | 5% |
| 마우스 단클론 항 MBP | Biolegend | SMI-99P | 1:1,000 희석 |
| 토끼 다클론 항 Actin | Santa Cruz Biotecnology | SC-7210 | 1:200 희석 |
| 토끼 다클론 항 Olig2 | Millipore | AB9610 | 1:1,000 희석 |
| 염소 항 마우스 680RD | Licor | 926-68070 | 1:500 희석 |
| 염소 항 토끼 800CW | Licor | 926-32211 | 1:500 희석 |
| Alexa Fluor 594 염소 안티 마우스 | Life Technologies | A11032 | 1:1,000 희석 |
| Alexa Fluor 488 염소 안티 토끼 | Life Technologies | A11008 | 1:1,000 희석 |
| DAPI로 골드 안티페이드 연장 | Life Technologies | P36931 | |
| DPBS with Ca2+ and Mg2+ | Corning | 21-030-CV | |
| 라이코 오디세이 Clx 적외선 이미징 시스템 | 라이코 |
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