Ten protokół ma na celu dostarczenie szczegółowych etapów eksperymentalnych leczenia komórkami macierzystymi układu nerwowego zimną plazmą atmosferyczną oraz wykrywania immunofluorescencji w celu poprawy różnicowania.
Subskrypcja JoVE jest wymagana do oglądania tego materiału. Zaloguj się lub rozpocznij bezpłatny okres próbny.
Artykuł metodologiczny
* These authors contributed equally
Ten protokół ma na celu dostarczenie szczegółowych etapów eksperymentalnych leczenia komórkami macierzystymi układu nerwowego zimną plazmą atmosferyczną oraz wykrywania immunofluorescencji w celu poprawy różnicowania.
Wraz z rozwojem technologii plazmy fizycznej, plazmy zimnej atmosfery (CAP) były szeroko badane w procesie dekontaminacji, leczenia raka, gojenia się ran, leczenia kanałowego itp., tworząc nową dziedzinę badań o nazwie medycyna plazmowa. Będąc mieszaniną elektrycznie, chemicznie i biologicznie reaktywnych, CAP wykazały swoje zdolności do zwiększania różnicowania nerwowych komórek macierzystych zarówno in vitro, jak i in vivo i stają się obiecującym sposobem leczenia chorób neurologicznych w przyszłości. O wiele bardziej ekscytującą wiadomością jest to, że zastosowanie CAP może umożliwić jednoetapowe i bezpiecznie ukierunkowane różnicowanie nerwowych komórek macierzystych (NSC) do transportu tkanek. Pokazujemy tutaj szczegółowy protokół eksperymentalny polegający na użyciu samodzielnie wykonanego urządzenia strumieniowego CAP w celu zwiększenia różnicowania NSC w C17.2-NSC i pierwotnych nerwowych komórkach macierzystych szczura, a także obserwacji losu komórek za pomocą mikroskopii odwróconej i fluorescencyjnej. Za pomocą technologii barwienia immunofluorescencyjnego stwierdziliśmy, że oba NSC wykazywały przyspieszoną różnicę niż grupa nieleczona, a ~ 75% NSC selektywnie różnicowało się w neurony, które są głównie neuronami dojrzałymi, cholinergicznymi i ruchowymi.
Ukierunkowane różnicowanie NSC w pewną linię transportu tkanek jest uważane za jedną z najbardziej obiecujących terapii chorób neurodegeneracyjnych i neurotraumatycznych1. Na przykład katecholaminergiczne neurony dopaminergiczne są szczególnie pożądane w leczeniu choroby Parkinsona (PD). Jednak tradycyjne metody przygotowania pożądanych komórek do transportu mają wiele wad, takich jak toksyczność chemiczna, tworzenie się blizn lub inne, co w dużej mierze utrudnia zastosowanie NSC w medycynie regeneracyjnej2. Dlatego bardzo ważne jest znalezienie nowatorskiego i bezpiecznego sposobu różnicowania NSC.
Plazma jest czwartym stanem materii, po stałym, ciekłym i gazowym, i stanowi ponad 95% materii w całym wszechświecie. Plazma jest elektrycznie obojętna z niezwiązanymi cząstkami dodatnimi/ujemnymi i obojętnymi i jest zwykle generowana przez wyładowanie wysokonapięciowe w laboratorium. W ciągu ostatnich dwóch dekad zastosowanie plazmy w biomedycynie przyciągnęło ogromną uwagę na całym świecie wraz z rozwojem technologii plazmy pod zimnym ciśnieniem atmosferycznym. Dzięki tej technice, stabilna plazma niskotemperaturowa może być generowana w otaczającym powietrzu w atmosferze bez tworzenia łuku i składa się z różnych reaktywnych form, takich jak reaktywne formy azotu (RNS), reaktywne formy tlenu (ROS), promieniowanie ultrafioletowe (UV), elektrony, jony i pole elektryczne3. Płytki o wysokiej odporności na mikroorganizmy mają wyjątkowe zalety w zakresie inaktywacji mikroorganizmów, terapii nowotworów, gojenia się ran, leczenia chorób skóry, proliferacji komórek i różnicowania komórek4,5,6,7. W poprzednich pracach wykazaliśmy, że strumień plazmy z zimnej atmosfery może zwiększyć różnicowanie NSC zarówno w mysich nerwowych komórkach macierzystych C17.2 (C17.2-NSC), jak i pierwotnych nerwowych komórkach macierzystych szczurów, wykazując ogromny potencjał, aby stać się potężnym narzędziem do ukierunkowanego różnicowania NSCs8. Chociaż mechanizm wzmacniania zróżnicowania NSC w ramach WPR nie jest jeszcze w pełni poznany, udowodniono, że NO generowany przez CAP jest kluczowym czynnikiem w tym procesie. W tej pracy staramy się przedstawić szczegółowy protokół eksperymentalny wykorzystania strumienia plazmy helowo-tlenowej pod ciśnieniem atmosferycznym do leczenia NSC in vitro, przygotowania i wstępnego leczenia komórek, obserwacji morfologii za pomocą mikroskopu odwróconego oraz obserwacji barwienia immunofluorescencyjnego za pomocą mikroskopii fluorescencyjnej.
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
1. Hodowle komórkowe i predyferencjacja
2. Przygotowanie dysz plazmowych
3. Przejęcie Jets
4. Plazmowe leczenie nerwowych komórek macierzystych
5. Różnicowanie nerwowych komórek macierzystych
6. Barwienie immunofluorescencyjne
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Morfologię komórek obserwowano codziennie po zabiegu CAP za pomocą mikroskopu odwróconego. Rysunek 2 przedstawia typowe obrazy z mikroskopu świetlnego z kontrastem fazowym i odwróconym układem optycznym, ukazujące różnicowanie komórek w obu liniach komórkowych. Grupa poddana działaniu plazmy wykazuje przyspieszone tempo różnicowania oraz wysoki stopień różnicowania w porównaniu z grupą kontrolną i grupą przepływu gazu.
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
C17.2-NSC to rodzaj unieśmiertelnionej linii nerwowych komórek macierzystych z komórek ziarnistej warstwy móżdżku noworodków myszy, opracowanej przez Snydera i innych 10,11. C17.2-NSC mogą różnicować się w neurony, astrocyty i oligodendrocyty i są szeroko stosowane w neurobiologii12. W naszym poprzednim badaniu CAP mogą zwiększyć różnicowanie C17.2-NSC w neurony. Przeprowadzono również badanie potwierdzające słuszność zasady przy użyciu pi...
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Autorzy nie mają nic do ujawnienia.
Ta praca była wspierana przez Huazhong Scholar Program, Niezależny Fundusz Innowacji Uniwersytetu Nauki i Technologii Huazhong (nr 2018KFYYXJJ071) oraz Narodową Fundację Nauk Przyrodniczych Chin (nr 31501099 i 51707012).
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
| Nazwa | Firma | Numer katalogowy | Komentarze |
|---|---|---|---|
| Szkiełko nakrywkowe | NEST | 801008 | |
| Poli-D-lizyna | Beyotime | P0128 | |
| DMEM podłoże | HyClone | SH30022.01B | przechowywane w temperaturze 4 & stopni; C |
| DMEM/F12 średni | HyClone | SH30023.01B | przechowywany w temperaturze 4 & stopni; C |
| N2 suplement | Gibco | 17502048 | przechowywany w temperaturze -20 stopni; C i chronić przed światłem |
| Suplement B27 | Gibco | 17504044 | przechowywany w temperaturze -20 stopni; C i chronić przed światłem |
| Płodowa surowica bydlęca | HyClone | SH30084.03 | przechowywana w temperaturze -20 & deg; C, unikać wielokrotnego zamrażania i rozmrażania |
| Surowicy konia dawcy | HyClone | SH30074.03 | rozdartej w temperaturze -20 & stopni; C, unikać wielokrotnego zamrażania i rozmrażania |
| Hyklonu | penicyliny/Streptomycyny | SV30010 | przechowywany w temperaturze 4 & stopni; C |
| HyClone | trypsyny | 25300054 | przechowywany w temperaturze 4 stopni C |
| Roztwór PBS | HyClone | SH30256.01B | przechowywany w temperaturze 4 & st.; C |
| 4% paraformaldehyd | Beyotime | P0098 | przechowywany w temperaturze -20 & deg; C |
| TritonX-100 | Sigma | T8787 | |
| Normalny roztwór blokujący surowicę kozią | Vector Laboratories | S-1000-20 | przechowywany w temperaturze 4 & stopni; C |
| anty-Nestin | Beyotime | AF2215 | przechowywany w temperaturze -20 & deg; C, unikać wielokrotnego zamrażania i rozmrażania |
| anty-β-Tubulin III | Sigma Aldrich | T2200 | przechowywanego w temperaturze -20 & stopni; C, unikaj wielokrotnego zamrażania i rozmrażania |
| anty-O4 | R & Systemy D | MAB1326 | przechowywane w temperaturze -20 ° C, unikaj wielokrotnego zamrażania i rozmrażania |
| anty-NF200 | Sigma | przechowywanej w temperaturze -20 & stopni; C, unikaj wielokrotnego zamrażania i rozmrażania | |
| anty-ChAT | Sigma | przechowywanej w temperaturze -20 & stopni; C, unikaj wielokrotnego zamrażania i rozmrażania | |
| anty-LHX3 | Sigma | przechowywanego w temperaturze -20 & stopni; C, unikaj wielokrotnego zamrażania i rozmrażania | |
| anty-GABA | Sigma | przechowywanej w temperaturze -20 & stopni; C, unikaj wielokrotnego zamrażania i rozmrażania | |
| anty-serotoniny | Abcam, Cambridge, MA | przechowywanego w temperaturze -20 & stopni; C, unikaj wielokrotnego zamrażania i rozmrażania | |
| anty-TH | Abcam, Cambridge, MA | przechowywanego w temperaturze -20 & stopni; C, unikaj wielokrotnego zamrażania i rozmrażania | |
| Immunol Staining Primary Antibody Dibution Buffer | Beyotime | P0103 | przechowywany w temperaturze 4 & stopni; C |
| Cy3 Znakowany kozią anty-króliczą IgG | Beyotime | A0516 | przechowywany w temperaturze -20 & deg; C i chronić przed światłem |
| Alexa Fluor 488- Oznakowany Goat | Beyotime | A0428 | przechowywany w temperaturze -20 & deg; C i chronić przed światłem |
| Anti-Mouse IgG | |||
| Płytka 12-dołkowa | corning | 3512 | |
| Kolba 25 cm2 | Corning | 430639 | |
| Hoechst 33258 | Beyotime | C1018 | przechowywana w temperaturze -20 & deg; C i chronić przed światłem |
| Podłoże montażowe | Beyotime | P0128 | przechowywane w temperaturze -20 & deg; C i chronić przed światłem |
| Mikroskop świetlny | Nanjing Jiangnan Novel Optics Company | XD-202 | |
| Mikroskopia fluorescencyjna | Nikon | 80i | |
| Wysoko– napięcie Wzmacniacz mocy | Energia ukierunkowana | PVX-4110 | |
| Zasilacz prądu stałego | Spellman | SL1200 | |
| Aligent | 33521A | ||
| Oscyloskop | Tektronix | DPO3034 | |
| Sonda wysokonapięciowa | Tektronix | P6015A |
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.