Grzebień nerwowy (NC) to przejściowa populacja komórek embrionalnych, która wyłania się z cewy nerwowej pod koniec neurulacji u embrionów kręgowców. Sygnalizacja i zdarzenia genetyczne, które kontrolują specyfikację NC, rozpoczynają się już w momencie gastrulacji. NC jest określany na granicy ektodermy neuronalnej i nieneuronalnej za pomocą sygnałów z otaczających tkanek grzbietowych. Pod koniec neurulacji komórki NC przechodzą przejście od nabłonka do mezenchymy (EMT) i intensywnie migrują w zarodku zgodnie ze stereotypowymi trasami, reagując na otaczające sygnały prowadzące. Po dotarciu do miejsca przeznaczenia różnicują się w szeroką gamę pochodnych, np. neurony, komórki glejowe, kości, chrząstki i komórki barwnikowe1-5. Ze względu na ich udział w wielu typach komórek i tkankach embrionalnych, defekty na każdym etapie rozwoju komórek NC, od indukcji do końcowego różnicowania, mogą powodować zespoły wrodzone zwane neurokrystopatiami6. Eksperymentalna manipulacja rozwijającym się NC na różnych etapach - specyfikacji, EMT, migracji i różnicowania - poprawi naszą wiedzę na temat neurokrystopatii i pozwoli na zaprojektowanie potencjalnych strategii terapeutycznych.
Zarodek Xenopus laevis jest modelem z wyboru do badania rozwoju NC. Duża liczba zarodków jest łatwa do uzyskania, a zapłodnienie zewnętrzne daje dostęp do pierwszych etapów rozwoju. Dostępnych jest wiele narzędzi do eksperymentalnego manipulowania rozwojem embrionalnym X. laevis. Wzmocnienie funkcji genów i knockdown są łatwe do przeprowadzenia poprzez mikrowstrzyknięcie pojedynczych komórek wczesnych blastuli. Tkanki embrionalne mogą być cięte w celu reasocjacji in vitro 7-11 lub testów przeszczepu wstecznego12,13.
W tym protokole opisujemy, jak przeprowadzić preparację przedmigracyjnego NC czaszki u X. laevis late neurulas, przed migracją. Te eksplantaty mogą być hodowane na płytkach pokrytych fibronektyną w celu zbadania migracji i różnicowania w kontrolowanych warunkach eksperymentalnych in vitro. Eksplantaty NC mogą być również szczepione do normalnych lub zmanipulowanych zarodków gospodarza w celu zbadania ich migracji i różnicowania in vivo.