Danio pręgowany to doskonałe modele zwierzęce do badania regeneracji mózgu po zranieniu kłutym. W porównaniu ze ssakami, na drabinie ewolucyjnej, mniej rozwinięte gatunki, takie jak danio pręgowany, na ogół wykazują wyższe wskaźniki konstytutywnej neurogenezy i szersze obszary pobytu dorosłych nerwowych komórek macierzystych, co prowadzi do ciągłego generowania nowych neuronów w większości obszarów mózgu w dorosłym życiu. Ta cecha wydaje się korelować ze znacznie wyższą zdolnością regeneracyjną danio pręgowanego w porównaniu ze ssakami1, ponieważ danio pręgowany ma niezwykły potencjał do efektywnego generowania nowych neuronów w większości badanych modeli uszkodzeń mózgu2,3,4,5,6,7,8. Tutaj badana jest telecefalon danio pręgowanego, ponieważ jest to obszar mózgu z wyraźną neurogenezą w wieku dorosłym. Te strefy neurogenezy dorosłego ssaka są homologiczne do stref neurogennych w mózgu dorosłego ssaka9,10,11.
Liczne obszary neurogenne w kresomózgowiu danio pręgowanego są obecne dzięki istnieniu promienistych komórek glejowych lub komórek ependymoglii. Komórki wyściółki działają jak dorosłe nerwowe komórki macierzyste i są odpowiedzialne za generowanie nowych neuronów zarówno w nienaruszonym, jak i regenerującym się mózgu3,5. Eksperymenty ze śledzeniem linii wykazały, że wyściółka komorowa reaguje na uraz, a następnie namnaża się i generuje nowe neuroblasty, które migrują do miejsca uszkodzenia5. Ze względu na nieustanny charakter kresomózgowia danio pręgowanego, komórki wyściółki wyściełają powierzchnię komory i budują brzuszną ścianę komory. Ściana komory grzbietowej jest utworzona przez grzbietową warstwę komórek wyściółki (ryc. 1A). Co ważne, ependymoglia danio pręgowanego ucieleśniają cechy zarówno promienistego gleju jak i komórek wyściółki ssaków. Długie wyrostki promieniowe są typową cechą promieniowych komórek glejowych, podczas gdy rozszerzenia komórkowe i ścisłe połączenia (a także ich pozycje komorowe) są typowymi cechami komórek wyściółki12,13,14. Dlatego komórki te są określane jako komórki wyściółki.
Aby śledzić in vivo zachowanie pojedynczych komórek ependymoglialnych podczas regeneracji, muszą one być niezawodnie oznaczone. Wcześniej opisano różne metody znakowania komórek in vivo do mikroskopii fluorescencyjnej, takie jak endogenne reportery lub barwniki lipofilowe15. Metody te, w przeciwieństwie do elektroporacji, mogą wymagać dłuższych okresów czasu i często nie oferują możliwości znakowania pojedynczych komórek lub trwałego, długoterminowego śledzenia. Jednak elektroporacja (oprócz znakowania pojedynczych komórek) daje możliwość wprowadzenia nowego DNA do komórki gospodarza. Co więcej, w porównaniu z innymi metodami transferu DNA do komórek, wykazano, że elektroporacja jest jedną z najbardziej wydajnych metod16,17,18,19.
Prezentowany tutaj jest protokół elektroporacji, który został udoskonalony w celu oznaczania pojedynczych komórek ependymoglialnych u dorosłego kresomózgowia danio pręgowanego. Protokół ten pozwala na znakowanie pojedynczych komórek wyściółki w celu śledzenia ich przez długi czas20 lub manipulowania określonymi szlakami w sposób autonomiczny dla komórki21,22.