Modelowanie in vitro jest niezbędnym narzędziem w badaniach biomedycznych. Pozwala badaczom badać i ściśle kontrolować określone mechanizmy w ograniczonych typach komórek lub w izolowanych systemach/narządach. Organotypowa hodowla plastrów jest szeroko stosowaną techniką in vitro, zwłaszcza w dziedzinie neuronauki1. Metoda została po raz pierwszy opracowana przez Gähwilera, który hodował wycinki mózgu za pomocą techniki roller tube2, a następnie zmodyfikowana przez Yamamoto et al., którzy wprowadzili użycie mikroporowatej membrany do wykonywania kultur warstw korowych3. W porównaniu z pierwotnymi hodowlami komórkowymi, organotypowe hodowle warstwowe mają tę zaletę, że zachowują cytoarchitekturę tkanki, a także natywne połączenia komórka-komórka w płaszczyźnie przekroju tkanki.
Organotypowe plastry zostały wyhodowane z wielu części ośrodkowego układu nerwowego, takich jak hipokamp4, cortex5, striatum6, cerebellum4,7 i rdzeń kręgowy8,9, między innymi. Udowodniono, że są one potężnym narzędziem w badaniach nad odkrywaniem leków10. Wpływ cząsteczek neuroaktywnych można ocenić na wiele sposobów: przeżycie i neurodegenerację za pomocą testów immunobarwienia i biochemii, tworzenie obwodów neuronalnych lub zakłócenia za pomocą elektrofizjologii i obrazowania na żywo.
Celem tej pracy jest opisanie prostej metody przeprowadzania organotypowej hodowli plastrów móżdżku, która jest znana jako odpowiedni model do naśladowania rozwoju móżdżku in vitro. W szczególności skupiliśmy się na badaniu śmierci rozwojowej komórek Purkinjego. In vivo komórki Purkinjego ulegają apoptozie w pierwszym tygodniu po urodzeniu, osiągając szczyt w 3 dniu po urodzeniu (P3)11. Ten sam wzorzec obserwuje się w kulturze warstw móżdżku, z neuronami Purkinjego umierającymi przez apoptozę, gdy móżdżek jest pobierany od zwierząt między P1 a P8, ze szczytem na P34,12. Wykorzystanie organotypowych kultur warstw móżdżku pozwoliło zidentyfikować kilka cząsteczek neuroprotekcyjnych7,13, a także zrozumieć część mechanizmów związanych z tą zaprogramowaną śmiercią komórki14,15,16. Tutaj opisujemy protokół oparty na badaniu Stoppini et al.17 w hipokampie i dostosowany do móżdżku przez Dusart i wsp.4 Obejmuje szybki rozbiór i siekanie poporodowej móżdżki; krojenie kultury na wkładkę do hodowli komórkowej zawierającą mikroporowatą błonę, z leczeniem neuroprotekcyjnem lub bez niego; i barwienie immunofluorescencyjne w celu oceny przeżycia neuronów.