Subskrypcja JoVE jest wymagana do oglądania tego materiału. Zaloguj się lub rozpocznij bezpłatny okres próbny.

Artykuł metodologiczny

Wykrywanie starzenia się neuronów w korowym przekroju organoidowym

768 wyświetleń

8 lipca 2025

W tym artykule

Streszczenie

Źródło: Shaker, M. R., i wsp. Solidne i wysoce powtarzalne generowanie organoidów korowych mózgu do modelowania starzenia się neuronów mózgu in vitro. J. Vis. Exp. (2022).

Ten film pokazuje metodę wykrywania starzejących się neuronów w korowych odcinkach organoidów poprzez barwienie aktywności beta-galaktozydazy, która jest podwyższona w komórkach starczych. Enzym rozszczepia substrat w celu wytworzenia niebieskiego produktu, a następnie następuje obserwacja mikroskopowa barwionych neuronów.

Protokół

Wszystkie procedury związane z pobraniem próbek zostały wykonane zgodnie z wytycznymi instytutu IRB.

1. Charakterystyka starzenia się neuronów w organoidach korowych

  1. Organoidy korowe do kriosekcji:
    UWAGA: Kroki zostały wykonane w kapturze bezpieczeństwa biologicznego klasy 2.
    1. Przygotuj 2 ml probówek, z których każda wypełniona jest 1,5 ml 4% paraformaldehydu (PFA).
    2. Odetnij koniec końcówki pipety P1000 (aby uzyskać szeroki otwór) i delikatnie przenieś każdy organoid do jednej z przygotowanych powyżej probówek o pojemności 2 ml (po jednym organoidzie na probówkę).
      UWAGA: Aby zapobiec mieszaniu się nadmiaru pożywki DM z PFA, pozwól organoidowi opaść w kierunku otworu końcówki pipety P1000 i oprzyj końcówkę tuż nad górną częścią PFA w probówce przed odpipetowaniem organoidu. Umożliwi to badaczowi przeniesienie tylko organoidu i bardzo minimalnej ilości pożywki.
    3. Pozwól, aby proces utrwalania odbywał się w temperaturze 4°C przez 1 h.
    4. Używając nieobciętej końcówki pipety P1000, ostrożnie odessać nadmiar PFA i dodać 1,5 ml zimnego 1x PBS (sól fizjologiczna buforowana fosforanami).
    5. Przenieś probówki do wytrząsarki orbitalnej ustawionej na 70 obr./min na 10 minut w temperaturze pokojowej (RT).
    6. Powtórz proces mycia z zimnym 1x PBS trzy razy, aby upewnić się, że cały PFA został dokładnie usunięty.
      UWAGA: Nie wyrzucaj PFA do zwykłych pojemników na odpady; zamiast tego przygotuj do tego specjalny pojemnik na odpady chemiczne, ponieważ PFA stanowi zagrożenie.
    7. Zanurzyć organoidy w 1x PBS zawierającym 30% sacharozy i inkubować w temperaturze 4 °C, aż wszystkie organoidy opadną na dno probówki.
      UWAGA: Czas potrzebny do zatonięcia organoidów zależy od ich wielkości i wieku. Trzymiesięczne organoidy mogą potrzebować do 5 godzin.
    8. Za pomocą naciętej końcówki do pipety P1000 o szerokim otworze delikatnie przenieś od trzech do pięciu organoidów do formy montażowej zawierającej roztwór montażowy wykonany z 30% sacharozy i pożywki o 100% optymalnej temperaturze cięcia (OCT) w stosunku 3:2.
    9. Użyj końcówki do pipety o pojemności 10 μl za pomocą mikroskopu stereoskopowego, aby zorientować i ustawić organoidy w kształcie siatki.
    10. Umieść formę na suchym lodzie, aby zestalić roztwór sacharozy OCT przed przystąpieniem do kriosekcji (16-20 μm) za pomocą kriostatu.
      UWAGA: W przypadku beta-galaktozydazy związanej ze starzeniem się, wszystkie tkanki muszą zostać przetworzone do sekcji po ich zatonięciu. W celu immunofluorescencji tkanki można przetworzyć do sekcji następnego dnia. Jeżeli nie zostaną natychmiast wybarwione, wszystkie szkiełka zawierające skrawki muszą być przechowywane w temperaturze -20 °C przed późniejszą immunofluorescencją lub beta-galaktozydazą.
  2. Proces analizy starzenia się organoidów korowych mózgu:
    UWAGA: Poniższe kroki można wykonać na zwykłym stole laboratoryjnym.
    1. Przenieść szkiełka do pojemnika do barwienia szkiełek mikroskopowych z pokrywką i umyć podzieloną tkankę organoidową trzykrotnie 1x PBS przez 10 minut w temperaturze pokojowej, aby usunąć nadmiar roztworu montażowego.
    2. Następnie inkubować umytą tkankę ze świeżo przygotowanym roztworem barwiącym beta-galaktozydazę przez noc w temperaturze 37 °C.
      UWAGA: Roztwór do barwienia beta-galaktozydazy składa się z buforu fosforanowego (na 10 ml buforu fosforanowego: 8,15 ml 1 M NaH2PO4, 1,85 ml 1M Na2HPO4) o dostosowanym pH = 6,100 mM heksacyjanożelazianu (III) potasu, 100 mM trójwodzianu heksacyjanożelazianu (II) potasu, 5 M NaCl, 1 M MgCl2, 20 mg/ml X-Gal. Unikaj używania standardowego inkubatora do hodowli komórkowych zawierającego CO2, ponieważ CO2 zmieni pH roztworu barwiącego beta-galaktozydazę.
    3. Aby usunąć roztwór beta-galaktozydazy, przemyj poplamione tkanki 1x PBS trzy razy przez 10 minut każda w RT.
    4. Zamontuj umyte chusteczki za pomocą szklanego środka mocującego zapobiegającego blaknięciu i pozwól roztworowi montażowemu zestalić się przez 30 minut w temperaturze pokojowej przed obejrzeniem pod mikroskopem.

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Oświadczenia

Nie stwierdzono konfliktu interesów.

Materiały

Lista materiałów użytych w tym artykule
NazwaFirmaNumer katalogowyKomentarze
16% formaldehydu (w/v) bez metanoluThermo Fisher Naukowy289084% PFA rozcieńcza się w 1x PBS
Mikroskop CKX53 z kamerą SC50Olimp
Sól fizjologiczna buforowana fosforanem DulbeccoSigma Aldrich Pty LtdD1408-500ML
Podłoże nerwowo-podstawneThermo Fisher Naukowy21103049Używany w mediach DM
Związek do zatapiania OCT Sakura Clear (118 ml / butelkę)Tissue Tek4583
Trójwodzian heksacyjanożelazianu (II) potasuSigma Aldrich Pty LtdCP1087
Heksacyjanożelazian(III) potasuSigma Aldrich Pty Ltd455946
Mocowanie antyblaknięcia szkła ProlongTechnologie życia Australia (TFS)P36980
SacharozaSigma Aldrich Pty LtdPHR1001-1G30% sacharozy rozcieńcza się w 1x PBS

Tagi

Barwienie na beta-galaktozydazęwykrywanie senescencjiutrwalanie tkanekpermeabilizacjapłukanie w PBSmontowanie z zastosowaniem środka zapobiegającego blaknięciuobserwacja mikroskopowasubstrat enzymatyczny