Este protocolo descreve a co-cultura neurônio-astrócito indireta para análise compartimentada das interações neurônio-glia.
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Artigo de método
Este protocolo descreve a co-cultura neurônio-astrócito indireta para análise compartimentada das interações neurônio-glia.
desenvolvimento neuronal adequada e função é o pré-requisito do desenvolvimento e do cérebro adulto. No entanto, os mecanismos subjacentes à formação altamente controlada e manutenção de redes neuronais complexas não estão completamente compreendidos, até agora. As questões em aberto sobre neurônios na saúde e na doença são diversas e alcance da compreensão do desenvolvimento básico para investigar patologias relacionadas com humanos, por exemplo, doença de Alzheimer e esquizofrenia. A análise mais detalhada dos neurónios pode ser realizado in vitro. No entanto, os neurônios estão exigindo células e precisam do apoio adicional dos astrócitos para a sua sobrevivência a longo prazo. Esta heterogeneidade celular está em conflito com o objectivo de dissecar a análise de neurónios e astrócitos. Apresentamos aqui um ensaio de cultura de células que permite a co-cultura a longo prazo de neurónios e astrócitos primários puros, que partilham o mesmo meio definido quimicamente, sendo fisicamenteseparados. Nesta configuração, as culturas sobreviver por até quatro semanas e o ensaio é adequado para uma diversidade de investigações relativas a interação neurônio-glia.
Ao longo das últimas décadas, a interpretação geral da função neuroglia evoluiu a partir da atribuição de um apoio meramente no sentido de um papel regulador activa a respeito da função neuronal 1. Por causa de seu impacto importante na homeostase cerebral na saúde e na doença 2, os astrócitos são de especial interesse para a comunidade científica. Nos últimos anos, uma diversidade de estudos concentraram-se em interacções neurónio-glia in vivo e in vitro 3. No entanto, a maioria dos sistemas de cultura não permitem a análise em separado de ambos os tipos de células e de seus respectivos secretomes.
Várias abordagens explorar o co-cultivo direta dos neurônios e da glia para alcançar a sobrevivência duradoura e de desenvolvimento da rede neuronal fisiologicamente relevante 4-6. O presente protocolo atinge os mesmos objetivos, mantendo ambos os tipos de células separadas fisicamente 7. Em comparação com conditioned média se aproxima de 8,9, o nosso sistema permite estudar a comunicação bidirecional entre neurónios e astrócitos. A expressão de moléculas de sinalização segregadas pode ser monitorizada, enquanto as células maturam no meio compartilhado. Esta possibilidade é especialmente relevante, tal como astrócitos libertam factores solúveis, tais como citoquinas, factores de crescimento e moléculas da matriz extracelular 10,11, regulando desse modo o crescimento neuronal e função 7,12. Assim, foi demonstrado que a adição de trombospondina de células do gânglio retinal in vitro, induz a formação de sinapses 13. No entanto, outros fatores ainda desconhecidos são necessárias para tornar as sinapses funcionais 13. Além disso, as moléculas liberadas por astrócitos têm de ser identificados, a fim de compreender a base de interações neurônio-glia.
A cultura de neurónios e astrócitos primários de ratinho e rato foi previamente descrito 14-16. Aqui nósapresentar uma ferramenta elegante e versátil para combinar ambos os tipos de células em uma abordagem co-cultura indirecta. Uma vez que as duas culturas são fisicamente separadas mas que partilham a mesma forma, o impacto de neurónios, astrócitos e as moléculas solúveis, podem ser analisados separadamente, criando assim uma ferramenta poderosa para estudos de interacção Neuron-glia.
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Os experimentos com camundongos estavam em conformidade com a Lei alemã e da Sociedade Alemã de diretrizes neurociência da criação de animais. As comissões de cuidados de animais e utilização do Bochum Ruhr-University concederam as licenças apropriadas.
1. Preparação e Cultivo de Cortical astrócitos
Nota: Conclua estas etapas do protocolo, pelo menos, 7 d antes de prosseguir para as próximas etapas, como as culturas de astrócitos devem desenvolver em monocamadas confluentes antes que os neurônios estão preparados. astrócitos primários são derivados de culturas gliais mistos obtidos a partir de filhotes de rato ao redor dia pós-natal (P) 0-3. Três cérebros (6 córtices) por frasco T75 são para ser usados.
2. Os astrócitos preparando para o Coculture indireta
Nota: 48 - 72 h antes de preparar os neurônios, astrócitos transferência para o celinserções l-cultura. Geralmente, um único frasco T75 proporciona um número suficiente de células para suportar as culturas neuronais obtidos com uma preparação.
3. Preparação de primário neurônios do hipocampo
Nota: os neurônios do hipocampo de rato primária deve ser derivado de E15.5 - embriões E16 de ratos grávidas cronometrados.
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A análise das culturas neuronais através do sistema de co-cultura indirecta é heterogénea e pode ser realizada em diferentes estágios de maturação da cultura. Devido ao facto de que as células podem ser mantidas durante até 4 semanas, as investigações a longo prazo das culturas são possíveis.
O esquema no painel central esquerdo da Figura 1 demonstra a configuração de co-cultura. Com a utilização deste sistema...
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O principal objetivo do protocolo atual é a de culturas neuronais e astrócitos completamente separadas, mantendo-os em meio compartilhado. Por esta razão, a pureza das culturas obtidas deverá ser verificada no início do procedimento. Recomendamos o uso de neurônio-específica tubulina, neurofilaments ou proteína NeuN como marcadores neuronais, GFAP como marcador de astrócitos, o antígeno O4 como marcador precursor oligodendrócitos e proteína Iba1 para identificar microglia.
Preste atenção esp...
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Os autores não têm nada a divulgar.
O presente trabalho foi apoiado pela fundação de pesquisa alemã (Deutsche Forschungsgemeinschaft DFG: GRK 736, Fa 159/22-1; a escola de pesquisa da Ruhr University Bochum (GSC98/1) e o programa prioritário SSP 1172 "Glia and Synapse", Fa 159/11-1,2,3).
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| Nome | Empresa | Número de catálogo | Comentários |
|---|---|---|---|
| Reagents | |||
| B27 | Gibco (Life Technologies) | 17504-044 | |
| Água de grau de cultura celular | MilliQ | ||
| Cytosine-β-D-arabinofuranoside (AraC) | Sigma-Aldrich | C1768 | CUIDADO: H317, H361 |
| DMEM | Gibco (Life Technologies) | 41966-029 | |
| DNAse | Worthington | LS002007 | |
| Gentamycin | Sigma-Aldrich | G1397 | CUIDADO: H317-334 |
| Glucose | Serva | 22700 | |
| HBSS | Gibco (Life Technologies) | 14170-088 | |
| HEPES | Gibco (Life Technologies) | 15630-056 | |
| Soro de cavalo | Biochrom AG | S9135 | |
| L-Cisteína | Sigma-Aldrich | C-2529 | |
| MEM | Gibco (Life Technologies) | 31095-029 | |
| Ovalbumina | Sigma-Aldrich | A7641 | CUIDADO: H334 |
| Papain | Worthington | 3126 | |
| PBS | auto-fabricado | ||
| Poli-D-lisina | Sigma-Aldrich | P0899 | |
| Poli-L-ornitina | Sigma-Aldrich | P3655 | |
| Piruvato de sódio | Sigma-Aldrich | S8636 | |
| Tripsina-EDTA | Gibco (Life Technologies) 25300054 | ||
| < forte > Equipamento< / forte > | |||
| 24 poços | Termocientífico / Nunc | 142475 | |
| Placa de 24 poços (para a co-cultura indireta) | BD Falcon | 353504 | |
| Binocular | Leica | MZ6 | |
| Inserções de cultura de células | BD Falcon | 353095 | |
| Heraeus | Multifuge 3S-R | ||
| Marienfeld | 650010 | ||
| Fórceps | FST Dumont | 711254-20 | |
| lamínulas de vidro (12 mm) | Carl Roth (Menzel- Glä ser) | P231.1 | |
| Incubadora | Thermo Scientific | Heracell 240i | |
| Microtubo (2 mL) | Sarstedt | 72,691 | |
| Microscópio | Leica | DMIL | |
| Millex Unidade de filtro acionada por seringa | Millipore | SLGV013SL | |
| Agitador orbital | New Brunswick Scientific | Innova 4000 | |
| Parafilm | Bemis | PM-996 | |
| Placas de Petri (10 cm) | Sarstedt | 833.902 | |
| pipeta (1 mL) | Gilson | Pipetman 1000 | |
| Bancada de trabalho estéril | The Baker Company | Laminar Flow SterilGARD III | |
| Tesoura cirúrgica | FST Dumont | 14094-11 | |
| Seringa | Henry Schein | 9003016 | |
| Balão T75 | Sarstedt | 833.911.002 | |
| tubo (15 mL) | Sarstedt | 64.554.502 | |
| Banho-maria | GFL | Banho-maria tipo 1004 |
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