이 다목적 프로토콜은 병아리 배아에서 두개골 신경 주름의 절제를 통해 이식 신경 볏 세포 (NCC)의 분리를 설명합니다. 도금 및 배양 시 이동 NCC가 신경 접힘 외식편에서 나와 단순화된 2D 환경에서 세포 형태 및 이동을 평가할 수 있습니다.
방법 논문
이 다목적 프로토콜은 병아리 배아에서 두개골 신경 주름의 절제를 통해 이식 신경 볏 세포 (NCC)의 분리를 설명합니다. 도금 및 배양 시 이동 NCC가 신경 접힘 외식편에서 나와 단순화된 2D 환경에서 세포 형태 및 이동을 평가할 수 있습니다.
척추 동물이 발달하는 동안 신경 볏 세포 (NCC)는 광범위하게 이동하여 두개 안면 골격 및 말초 신경계와 같은 구조에 기여하는 다양한 세포 유형으로 분화합니다. 3D 배아의 맥락에서 NCC 이동을 이해하는 것이 중요하지만 2D 배양에서 이동 세포를 분리하면 시각화 및 기능적 특성화가 촉진되어 배아 연구를 보완할 수 있습니다. 본 프로토콜은 일차 NCC 배양물을 생성하기 위해 병아리 두개골 신경 주름을 단리하는 방법을 보여줍니다. 이동 NCC는 피브로넥틴으로 코팅된 기질에 도금된 신경 접힘 외식편에서 나옵니다. 그 결과 염색 및 정량적 형태학적 분석으로 평가할 수 있는 분산되고 부착된 NCC 집단이 생성됩니다. 이 단순화된 문화 접근 방식은 적응력이 뛰어나며 다른 기술과 결합할 수 있습니다. 예를 들어, NCC 이민 및 이동 행동은 타임 랩스 이미징에 의해 평가되거나 유전자 발현의 억제제 또는 실험적 조작 (예 : DNA, 모르 폴리 노 또는 CRISPR 전기 천공)을 포함하여 기능적으로 질의 될 수 있습니다. 다양성 때문에이 방법은 두개골 NCC 발달을 조사하기위한 강력한 시스템을 제공합니다.
신경 볏 세포 (NCC)는 척추 동물 배아의 일시적인 세포 집단입니다. NCC는 신경판의 경계에 지정되며 등쪽 신경관1에서 이동하기 위해 상피에서 중간엽으로의 전이(EMT)를 겪습니다. EMT 후, NCC는 배아 전체에 광범위하게 분산되어 궁극적으로 두개 안면 골격, 심장의 유출로 및 대부분의 말초 신경계를 포함한 다양한 구조를 구별하고 기여합니다2. 세포 극성, 세포 골격 및 접착 특성의 변화는 이동 전 세포 집단에서 이동 세포 집단으로의 이러한 변화의 기초가됩니다3. NCC EMT 및 이동을 연구하면 세포 운동성의 기본 메커니즘에 대한 통찰력을 제공하고 선천적 결함 및 암 전이를 예방하고 치료하기위한 노력을 알 수 있습니다.
생체 내 분석은 배아 맥락에서 NCC 발달 과정을 이해하는 데 필수적이지만 시험관 내 방법은 추가적인 실험 경로를 용이하게 하는 시각적 및 물리적 접근성을 제공합니다. 단순화된 2D 환경에서는 NCC 형태, 세포골격 구조 및 이동한 거리를 평가할 수 있습니다. 또한, 운동성 NCC의 이동 행동에 대한 유전 적 또는 용해성 인자 섭동의 영향을 분석 할 수 있습니다 4,5,6,7,8,9,10. 또한, 분리 된 예비 또는 이동 NCC는 단백질체, 전사체 및 후성 유전체 프로파일 링 7,11을 통해 NCC의 발달 조절을 연구하기위한 고 처리량 방법론에 수집, 풀링 및 사용될 수 있습니다. 다양한 발달 모델 유기체12,13,14로부터 두개골 NCC를 준비하는 방법을 사용할 수 있지만, 이 기사는 병아리 배아에서 두개골 NCC를 배양하는 방법을 처음 배우는 사람들을 위한 접근 방식의 메커니즘을 보여줍니다.
현재 프로토콜은 병아리 두개골 NCC 배양을 준비하기 위한 다목적 기술을 설명합니다(그림 1). NCC는 이식된 신경 주름에서 배양 기질로 쉽게 이동하기 때문에 병아리 NCC는 배아 조직에서 자연적으로 분리되고 1차 배양이 쉽게 생성됩니다. 중뇌 NCC가 두개골 신경 주름으로부터 한꺼번에 이동함에 따라 (몸통15의 연장 된 세포 별 박리와는 대조적으로), 이들 배양은 주로 이동 두개골 신경 볏 세포로 구성되며, 초기 신경 접힘 절제는 예비 NCC에 대한 수집 방법을 제공한다. 병아리 두개골 신경 주름을 해부하고 배양하는 기본 방법이 자세히 설명되어 있으며이 방법에 대한 다양한 응용 및 변형에 대한 제안이 제공됩니다.

그림 1: 병아리 두개골 신경접힘 배양 프로토콜의 개략도. (A,B) 두개골 신경 주름 (파란색 윤곽선)은 5 개의 체세포가있는 병아리 배아에서 절제됩니다 (A의 등쪽 보기에 표시). 회색 밴드, 심장 초승달. (C) 피브로넥틴에 도금하면 이동 신경 볏 세포가 신경 주름에서 나와 기질 상으로 분산됩니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
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화이트 레그혼, 골든 섹스 링크 또는로드 아일랜드 레드를 포함한 다양한 갈 루스 갈 루스 품종을 사용할 수 있습니다. 본 연구에 사용 된 닭고기 달걀은 다양한 품종이었으며 지역 농장과 부화장을 포함한 여러 출처에서 얻었습니다.
1. 용액 및 재료 준비
2. 배아 배양
3. 문화 요리 준비
4. 병아리 배아의 분리
5. 신경 주름 해부
6. 신경 주름 도금
7. 형태학적 분석을 위한 배양된 이동 NCC의 고정 및 염색
8. 배양 철새 NCC의 형태 학적 평가
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현재 프로토콜의 개요는 그림 1에 나와 있습니다. 배양 된 알을 열고, 표면에 배아가있는 노른자를 장갑을 낀 손바닥에 부드럽게 부어 분리했습니다 (그림 2A, B). 알부민을 제거한 후(그림 2C), 여과지 프레임을 배아를 둘러싸고 있는 노른자 막에 적용하여 노른자에서 배아를 쉽게 자르고 들어 올렸으며, 이는 난황막이 절단되면 유출되기 시작합니다(그림 2D, E).

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여기에 설명 된 기술은 병아리 신경 주름을 분리하고 철새 두개골 NCC의 배양을 만들기 위해 도금하는 적응 가능한 방법을 제공합니다. 이러한 배양은 병아리 NCC 이동 및 형태를 쉽게 분석할 수 있는 단순화된 2D 조건을 제공하며, 이는 ovo 이미징 방법24,25,26에서 기술적으로 더 어려운 것을 보완할 수 있습니다. 이 시험관 내 방법은 비교적 간단하지만 일관된 결과는 고품질 계란과 시약에 달려 있습니다. 또한 배양의 고유 한 가변성으로 인해 재현성에는 실험적 반복 및 정량이 필요합니다.
FN에 대한 신경 주름의 접착은 배양에서 NCC 이동에 필수적입니다. 때때로, 체외 이식편이 제대로 부착되지 않을 것이고, 신경 폴드가 떠내려가거나 이동 NCC가 없거나 거의 생성되지 않을 것...
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저자는 이해 상충이 없습니다.
병아리 두개골 신경구 배양 프로토콜 버전 개발에 참여한 Corinne A. Fairchild와 Katie L. Vermillion에게 감사드립니다.
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| 이름 | 회사 | 카탈로그 번호 | 댓글 |
|---|---|---|---|
| ZEN 3.0 SR 소프트웨어로 제어되는 LSM710 컨포칼 스캔 헤드가 장착된 AxioObserver | Zeiss | Used alpha Plan-Apochromat 100x/1.46 Oil DIC M27 objective | |
| CaCl2 | Sigma-Aldrich | C3306 | |
| 챔버 접시 (유리 바닥, 단일 또는 분할) | MatTek; Cell Vis | P35G-1.5-14-C (MatTek) X000NOJQGX (Cellvis) X000NOK1OJ (Cellvis) | Single chamber 35 mm 또는 4 chamber 35 mm |
| cover glass | Carolina Biological Supply Company | 633029, 633031, 633033, 633035, 633037 | circles, 0.13– 0.17mm 두께, 12-25mm 직경으로 사용 가능 |
| DMEM/F12 | ThermoFisher Scientific | 11320033 | L15 미디어 |
| 에그 인큐베이터 | Sportsman | 1502 | |
| FBS | 생명 기술 | 10437-028 | |
| Fibronectin | 피셔 사이언티픽 | CB-40008A | |
| 여과지 | Whatman | 급료 3MM 착색인쇄기 | |
| 겸자 (무딘) | Fisher 과학; 토마스 사이언티픽 | 08-890 (피셔); 1141W97 (Thomas) | |
| 집게 (미세한) | Fine Science Tools | 11252-20 | Dumont #5 |
| Image J | https://fiji.sc/ | Free image analysis software | |
| KCl | Sigma-Aldrich | P3911 | |
| KH2PO4 | Sigma-Aldrich | P0662 | |
| L15 media | Invitrogen | 11415064 | |
| L-글루타민 | Invitrogen | 25030 | |
| 마운팅 미디어(Vectashield 또는 ProLong Gold) | Vector Laboratories; Thermofisher Scientific | H-1700(벡타쉴드); P36930 (ProLong Gold) | |
| Na2HPO4 | Sigma-Aldrich | S9638 | |
| NaCl | Sigma-Aldrich | S9888 | |
| 파라포름알데히드 | Sigma-Aldrich | P6148 | |
| 페니실린/스트렙토마이신 | Life Technologies | 15140-148 | 10,000 units/mL 페니실린; 10,000 mg/mL 스트렙토마이신 |
| 페트리 접시 | VWR (또는 유사한) | 60 mm, 100 mm | |
| Phalloidin | Sigma-Aldrich | P1951 | 다중 flurophores 사용 가능 |
| 핀 홀더 | Fine Science Tools | 26016-12 | 텅스텐 바늘 용 (스프링 가위 대체) |
| 가위 (해부) | Fine Science Tools | 14061-10 | |
| Spring Scissors | Fine Science Tools | 15000-08 | 2.5mm 절삭날(텅스텐 바늘 대체) |
| Sylgard | Krayden | Sylgard 184 | |
| 주사기 필터 | Sigma-Aldrich | SLGVM33RS | Millex-GV 주사기 필터 장치, 0.22 & 마이크로; m, PVDF, 33mm, 감마 살균 |
| 조직 배양 접시 | Sarstedt | 83-3900 | 벌크 신경 폴드 배양을 위한 35mm 배양 접시 |
| Triton X-100 | Sigma-Aldrich | X100 | |
| 텅스텐 와이어 | 다양한 소스 | 0.01" 텅스텐 바늘용 직경(스프링 가위의 대안) |
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