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방법 논문

전 Utero Electroporation 및 마이그레이션 GABAergic 수의 라이브 이미징 배아 마우스 두뇌의 Organotypic 조각 문화

9.9K 조회수

DOI:

10.3791/57526

2018년 4월 20일

이 논문에서

요약

여기, 우리 confocal 현미경 검사 법 및 라이브 이미징 기술을 위해 적당 한 마우스 배아에서 electroporated 뇌 organotypic 슬라이스 문화를 생성 하는 저렴 하 고 안정적인 방법을 제공 합니다.

초록

GABAergic 수 (INs)는 인식 및 행동 신경 네트워크의 중요 한 요소입니다. 피 질을 예정 하는 기능 내장 및 외부의 복 부 telencephalon 등는 중간과 꼬리 절 정령 (MGE, CGE)에서 다양 한 응답 등 외피 격판덮개에 그들의 장소에서 접선 마이그레이션 단서. 다른 방법론 유전자 특정 경로 조작 하 고 그들이 적절 한에 필요한 동적 cytoskeletal 변화를 조절 하는 어떻게 조사를 수 년에 걸쳐 개발 된 마이그레이션에서. Electroporation utero에서 광범위 하 게 유전자 억제의 효과 연구 하는 데 사용 되었습니다 또는 형태학 및 마지막 위치에 미치는 영향을 평가 하는 동안 특정에 있는 overexpression 하위. 그러나,이 접근은 쉽게 광선 마이그레이션 피라미드 셀을 수정 하는 데 사용 됩니다, 그것은 더 많은 기술적으로 도전적인 electroporation utero에 기능을 대상으로 주어진 새끼의 감소 생존 율이 낮은 수익률을 생성할 때 때 electroporation은 e14.5, 관례 이다 MGE 파생 기능을 공부 하기 전에 수행 됩니다. 다른 접근 방법, MGE explants는 MGE에 쉽게 액세스를 제공 하 고 촉진 유전자 변형 기능 영상. 그러나, 이러한 explants 기능 생 지도 단서와 thalamic 입력 없는 인공 매트릭스로 마이그레이션합니다. 이 기능 utero에 접근의 기술적인 문제를 우회 하는 동안 더 자연 환경에서 마이그레이션할 수 있는 방법 최적화 하 라는 메시지가 나타납니다. 이 논문에서는, organotypic 슬라이스 문화 쉽게 추적, 이미지 응답으로 그들의 자연적인 경로 따라 이동 하는 유전자 변형된 기능을 재구성 하 여 다음 배아 마우스 두뇌의 전 utero electroporation 조합 설명 생 큐입니다. 이 방법은 마이그레이션 시간 경과 공초점 영상과 동적 측면으로 고정된 immunolabeled 조직에 신경 개조를 사용 하 여 다양 한 형태학 매개 변수의 상세한 분석은 모두 정량화 할 수 있습니다.

서론

대뇌 피 질의 GABAergic 수 (INs)는 그들의 생 화 확 적인 속성, 생리 적인 속성과 연결에 관해서는 다양 한 그리고 그들은 성숙 네트워크1,2,3 에에서 다른 기능을 중재 ,45. 대뇌 피 질의 기능의 다른 하위 사양 광범위 하 게 공부1,2되었습니다 유전 계곡을 통해 밀접 하 게 통제 된다. 대뇌 피 질의 GABAergic 기능의 대부분 (70%) 중간 절 예 (MGE) ventrally 위치 미 발달 구조에서에서 창시자에서 발생 하 고 외피 격판덮개1, 에 도달 비교적 긴 거리에 걸쳐 마이그레이션 해야 합니다. 2 , 6. 대뇌 피 질의 각 추 모양 세포 (VZ) 심 실 지역에서 광선으로 마이그레이션할 따라 방사형 명....

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프로토콜

모든 실험 동물 관련 위원회 회의 Institutionnel des Bonnes 추구는 레 동물 드 Recherche (CIBPAR) 추 셍 트-쥐스틴 연구 센터에 의해 승인 및 동물 관리의 가이드에 캐나다 위원회에 따라 실시 했다 관리 및 실험 동물 (2 호)의 사용 합니다.

여기에 설명 된 프로토콜 배아 날 (e) 13.5, 한 번에 때 MGE 파생 기능 적극적으로 생성, 피크의 CGE 파생 기능 생산45,46전에 배아의 electroporation에 최적화 되었다. 또한, 바이어스 GABAergic 기능으로 electroporation, 우리 사용 발기인 기능 (예: 그것의 최소한의 증강으로 Dlx5/6 발기인)47에 선택적으로 표현 합니다.

1. Electroporation 및 Organotypic 슬라이스 문화에 대 한 솔루션의 준비

  1. 메 마른 문화 매체의 125 mL를 준비 합니다.
    1. 일반 신경 관련 문화 매체의 125 mL을 측정 참조 테이블의 재료 배합에 대 ....

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결과

이 섹션에서 제공 하는 대표적인 결과 얻은 다음 컨트롤 플라스 미드 또는 e13.5 마우스 배아 organotypic 슬라이스 문화 뒤의 MGE에서 관심사의 유전자를 대상으로 한 실험 플라스 미드의 전 utero electroporation (시간 경과 영상)에 대 한 48 시간 또는 72 h (고정 및 immunohistochemical 라벨) 37 ° C에서 incubated (도식 프로토콜에 대 한 그림 1B 를 참조). MGE explant에서 마이그레이션 기능의 대표적인 예는 그림된 (참조 그림 1 c 도식 프로토콜) 여기에서 설명 하는 방법에 대 한 비교로 있습니다. MGE 창시자에 플라스 미드의 electroporation MGE는 기능의 종료 지연 같고 문화 시간을 적절 하 게 조정 해야 합니다.

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토론

이 문서에서는, 우리는 e13.5에서 마우스 MGE electroporation utero 전 을 수행 하기 위한 배아 뇌 조각의 organotypic 문화의 세대에 대 한 신뢰할 수 있는 방법을 제공 합니다. 비록 체 외에 , Boyden 챔버 시험 등 비교적 쉽게 수행 하는 방법과 다른 유전자와 다른 요인의 간섭 없이 단백질의 특정 역할을 평가 하기 위해 사용할 수 있습니다, 그들은 조사 배제 마이그레이션 역학 방향 및 마이그레이션 경로25에 관해서. MGE explants 발생 동안 마이그레이션, 우리가 여기에 표시 하지만 그들은 대부분 생 단서 없는 동적 cytoskeletal 변화를 연구 하 고 (비록 이것이 신경 마이그레이션 홍보 지침 단서의 추가 요구 하는 유용한 수단을 제공 크게 대뇌 피 질의 급지대 레이어에 MGE explants 교양 개선)25,

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공개 사항

저자는 공개 없다. 언급 된 조회는 반드시 보건 장관 또는 캐나다 정부 의견을 대표 하지 않는다.

감사의 글

이 작품 운영 사 재단 및 치료 간 질 재단에서 교부 금에 의해 지원 되었다 하 고 장비에 의해 혁신을 위한 캐나다 기초에서 E.R (confocal 현미경) 및 처리 (회전 디스크 confocal 현미경)을 부여 합니다. 응급실에서 경력 상을 받습니다는 Fonds de 검색 뒤 퀘벡-건강 (FRQ-S; Clinician-scientist 수상) 뿐만 아니라 건강 연구 (CIHR; 위한 캐나다 학회에서 젊은 수 사관 상)입니다. G.H.는 FRQ 미의 고위 학자 이다 르 사 재단, 추 셍 트-쥐스틴 재단 박사 훈련 수상 FRQ S 박사 교육 상 별 재단 협력에서에서 Steriade 사 박사 교육 상 받는 사람입니다. 이 프로젝트는 만들어진 가능한 르에 게 수 여 하는 건강 캐나다의 재정 지원으로 캐나다 뇌 연구 기금을 통해 뇌 캐나다

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재료

이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
Neurobasal 배지ThermoFisher Scientific21103049상업적으로 이용 가능한 뉴런 특이적 배양 배지. 이 웹사이트에서 사용 가능한 전체 제형: https://www.thermofisher.com/ca/en/home/technical-resources/media-formulation.251.html
B-27 무혈청 보충제ThermoFisher Scientific1750404450X 무혈청 뉴런 특정 보충제
15 mL 멸균 원심분리 튜브Sarstedt62.554.002
Leibovitz's (1X) L-15 Medium (+ L-Glutamine)ThermoFisher Scientific11415064상업적으로 이용 가능한 아미노산, 비타민 및 무기염이 보충된 신경 기반 배양 배지. 유통업체 웹사이트에서 전체 제형을 확인할 수 있습니다 
L-GlutamineInvitrogen25030-081
말 혈청, 열 비활성화Millipore-SigmaH1138-500ML
신경 세포 보충제 N-2 100XWisent305-016Botteinstein의 N-2 제형
VWR Square PETG 미디어 병 125 mLVWR89132-062
클래스 II 유형 A 생물 안전 캐비닛NuaireNU-540
설탕BioShopSUC700.1
염화나트륨BioShopSOD001.1
중탄산나트륨ThermoFisher ScientificS233-500
D+ 포도Millipore-SigmaG7528-250G
염화칼ThermoFisher ScientificP217-500
인산나트륨 일염기성 무수BioShopSPM400.500
염화칼슘 이수화물 ThermoFisher ScientificC79-500
마그네슘 황산염 헵타하이드레이트BiosShopMAG522
아가로스BioShopAGA002.500
50mL 멸균 원심분리기 튜브Sarstedt62.547.004
1.5mL 원심분리기 튜브Sarstedt72.690.001
P-97 화염/갈색 마이크로피펫 풀러셔터 인스트루먼트 컴퍼니(Instruments Co모델 P-97
0.4mm I.D. x 75mm 모세관Drummond scientific1-000-800/12
에탄올VWRE193
5mL 주사기Becton Dickinson & Co309646
미네랄 오일(중)Rougier Pharma
WPI 스위스 핀셋 #5World Precision Instruments50451111cm, 직선, 0.06x0.07mm 팁, 항자성. 이 중 2개가 필요합니다.
WPI 스위스 핀셋 #7World Precision Instruments50450411.5 cm, 0.18x0.2mm, 곡선 팁
HTC 핀셋World Precision Instruments50461711 cm, 스트레이트, 플랫
작동 가위월드 정밀 머신50122516 cm, 샤프/샤프, 스트레이트. 이 중 3개가 필요합니다.
드레싱 펜치월드 정밀 기기50121712.5 cm, 직선, 톱니 모양의
아이리스 펜치월드 정밀 기기50447810.2 cm, 전체 곡선, 톱니 모양의
DeBakey 조직 펜치월드 정밀 기기50199615 cm, 45도 각도, 섬세한 턱, 1.5mm 넓이
Fisherbran 마이크로스패튤라 둥근 끝FisherScientific21-401-5이 중 2개가 필요합니다.
Nanoject II Auto-Nanoliter InjectorDrummond Scientific3-000-204
TC Dish 60, StandardSarstedt83.390160-mm dish
조직 배양 접시Sarstedt83.180035-mm dish
Black WaxFisherScientificS17432
전송 피펫 Ultident170-CTB700-2123 mL, 소형 전구
스테레오 현미경Leica BiosystemsLeica M80제조업체에 의해 중단된 실체 현미경 대체품 (FisherScientific의 StereoMaster)
Electro Square PoratorBTX Harvard ApparatusECM 830
Tweezertrodes, Plattinum Plated, 3mmBTX Harvard Apparatus45-0487
25G 1 1/2벡턴 디킨슨 & Co305127
Leica VT1000S 진동 블레이드 마이크로톰Leica BiosystemsVT1000S
GEM, 단일 가장자리 면도날전자 현미경 과학71952-10vibratomeµ의 블레이드 지정 공간에 삽입하기 전에 뭉툭한 끝을 제거하십시오
.-Slide 8 wellIbidi8082715
밀리셀 세포 배양 인서트팩Millipore-SigmaPICM0RG5030mm, 친수성 PTFE, 0.4 &마이크로; M 모공, 50 팩. 
라이카 DMi6000 현미경라이카 마이크로시스템즈N/A
스피닝 디스크 컨포칼 헤드 Ultraview VoxPerkin ElmerN/A
Volocity 6.0 수집 소프트웨어Improvision/Perkin ElmerN/A
LiveCell Stage 상단 배양 시스템병리학 장치LC30030온도, CO2 및 습도 제어를 제공합니다.
SP8 컨포칼 현미경Leica
mCherry-Lifeact-7Addgene54491Michael Davidson의 선물
Fast Green FCFMillipore-SigmaF7258-25G25G 병, 생물학적 염색 위원회 인증
당 륨 의

참고문헌

  1. Rossignol, E. Genetics and function of neocortical GABAergic interneurons in neurodevelopmental disorders. Neural Plast. , 649325(2011).
  2. Jiang, X., Lachance, M., Rossignol, E. Involvement of cortical fast-spiking parvalbumin-positive basket cells in epilepsy.....

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