Криоконсервация корковые блоки ткани для генерации высоко обогащенного нейронных культур

Краткое содержание

Здесь мы опишем метод для эффективной криоконсервации и размораживания корковые блоки ткани мозга для получения обогащенного нейронных культур. Это простой протокол обеспечивает гибкость для последующего поколения нейронов, астроцитов и нейронов культур предшественников клеток.

Аннотация

В этом исследовании мы опишем стандартизированный протокол для успешной криоконсервации и размораживания корковых блоков ткани мозга для получения обогащенного нейронных культур. Для этого протокол замораживания среда, используемая на 10% диметилсульфоксида (ДМСО) разводят в буферизацией солевом растворе Хэнка (HBSS). Блоки корковой ткани передаются криопробирки содержащие замораживания средних и медленно замораживали при -1 ° С / мин в скорости контролируемого замораживания контейнер. После оттепели обработки и диссоциации замороженных блоков ткани производятся последовательно нейронов обогащенного культур, которые выставлены быстрый рост neuritic в течение первых 5 дней в культуре и значительное расширение нейронной сети в течение 10 дней. Иммуноцитохимическая окрашивания астроцитарных Маркер глиальных фибриллярный кислый белок (GFAP) и нейронных маркером бета-тубулина III класса, показал большое число нейронов и астроцитов в культуре. Поколение нейронных предшественником клеточных культурах тканей после блока диссоциации в результате быстро развивающейся нейросферы, который к появлению большого количества нейронов и астроцитов при дифференциации условий. Это простой протокол криоконсервации позволяет быстрое, эффективное и недорогое сохранение корковых блоков ткани головного мозга, которая предоставляет повышенную гибкость для последующего поколения нейронов, астроцитов и нейронов культур предшественников клеток.

Протокол

1. Криоконсервация корковые блоки ткани

Подготовка материала

1. Подготовка буферизацией солевой раствор 1X Хэнка (HBSS) путем разведения в 10 раз маточного раствора в стерильной воде (1:9). Магазин HBSS при температуре 4 °.
2. Подготовка 10% ДМСО замерзания среды путем разбавления ДМСО в HBSS (1:9). Замораживания среда должна быть свежей, прежде чем криоконсервация и хранили при 4 ° С до охлажденным.
3. Стальным лезвием бритвы используется для систематического измельчения ткани. Перед использованием лезвие стерилизуют погружением в 70% этаноле в течение 2 часов. Непосредственно перед обработкой ткани, промыть лезвие стерильной водой в 3 раза. Не оставляйте бритвой в стерильной воды для чрезмерное количество времени, так как он подвержен окислению.
4. Контейнер Nalgene замораживания загружается с криопробирки (2,5 мл), а затем привести в стерильных биологических кабинета. 1 мл охлажденной замерзания среды добавлены в каждом флаконе. Замораживания контейнер помещается на 4 ° С не менее 2 часов.

Уборка, Измельчение, и морозильные

1. Мозговой ткани должны быть заморожены очищается от менингеальные оболочки и кровеносные сосуды. Используйте стерильные иглы советы, чтобы тщательно удалить мусор из ткани во время работы в верхней части лед. Очищенные ткани должны быть промыты слегка с холодным HBSS и переведен в новую чашку Петри для измельчения.
2. Работа на вершине льда, используйте стерилизовать лезвие быстро нарезать ткани в 1 мм ³ блока. Работа с небольшими порциями очищенных тканей в то время, приводит к улучшению контроля над процедурой измельчения, что приводит к более равномерному размеры блоков.
3. Медленно добавьте нарезанный ткани в 50 мл HBSS в 50 мл коническую трубку. Аккуратно промойте чашки Петри с HBSS, чтобы собрать все оставшиеся блоки ткани. Разрешить ткань блокирует спуститься на дно пробирки, создавая неплотно упакованные ткани блок гранул.
4. В то время как ткани урегулирования, довести ранее охлажденное замораживания контейнер и криопробирки в кабинете биологической безопасности. Открывать все криопробирки, чтобы ускорить процесс добавления ткани.
5. После того как все блоки ткани осели, мягко аспирации избыточного HBSS, оставляя очень тонкий слой СМИ выше гранул. Центрифугирование не рекомендуется поскольку это вызовет ткани блоков прилипать друг к другу, что значительно уменьшается эффективность замораживания.
6. Медленно собирать 200 мкл со дна рыхлой ткани блок гранул с помощью пипетки с широкими отверстиями (вырезать наконечник стерильными ножницами). Передача материала одного криопробирку и перейти к следующему, снова собирать ткань со дна осадок. Важно, чтобы вся процедура распределения ткани не займет более 3-4 мин на замораживание контейнера. Это гарантирует, что ткань подвергается ДМСО только в течение короткого периода времени до замерзания. После переноса ткани на флаконах, место замораживания контейнер в морозильной камере-80 ° С в течение 4 часов. Кроме того, замораживание контейнер может быть оставлена ​​на ночь при -80 оС. Повторите эту процедуру для всех оставшихся контейнеров замораживания.
7. Передача криопробирки от замораживания контейнер (ы) для cryobox и поместить в резервуар жидкого азота для долгосрочного хранения.

2. Размораживание и Культивирование Замороженные корковые блоки ткани

Подготовка материала

1. За день до оттаивания образцов тканей, _{поли-L-лизин} покрытием чашки Петри / покровные готовы. В общем, для нейронов коры мы готовим блюда с покрытием 500 мкг / мл или 1 мг / мл. Добавьте достаточно _{поли-L-лизин} решение (сделанные в буфере бората), чтобы полностью покрыть дно тарелки. Если стекла покровные требуется, чтобы они были полностью погружены в _{поли-L-лизин} решение. Инкубируйте в течение 12 часов. Перед употреблением тщательно промойте блюда с либеральным количеством стерильной воды 3 раза, 5 минут каждый.
2. Теплый HBSS используется для очистки талых ткани, а также отделить ткани в суспензии клеток. Объем HBSS необходимо будет варьироваться в зависимости от количества ткани, которая будет оттаять, но, как правило 1 криопробирку будет разбавлять в 50 мл HBSS и будет рассматриваться в отрыве в 10 мл HBSS.
3. Измененный Дульбеко Eagle среде с 10% железа дополнен бычьей сыворотки теленка (EBS) и 1% антибиотик / противогрибковым (AA) смеси (DMEM (++)) должны быть помещены в 37 ° С водяной бане.
4. Покрытие среды (NB (+++)) должны быть свежими перед использованием. Эта среда готовится путем добавления 1% антибиотик / противогрибковым плюс B27 и N2 добавок.

Примечание: Media имена добавляются с крестами (+) указывают на включение добавок к базовому составу средств массовой информации. В этом тексте, DMEM (+ +) обозначает DMEM плюс 10% EBS плюс 1% А.А., в то время как NB (+++) обозначает NB плнам 1% А. А. плюс B27 плюс N2.

Размораживание и культивирования

1. Удалить из криопробирки резервуар жидкого азота и быстро таять при температуре 37 ° С на водяной бане, пока только небольшой ледяной шарик наблюдается внутри флакона содержимое.
2. Аккуратно передачи флакон 50 мл с содержанием теплого HBSS в конической трубе. Используйте широкий кончик отверстие аккуратно выбить любые оставшиеся ткани блоков застрял в криопробирку. Обратить трубки в 3-4 раза и позволяет ткани медленно собирают на дне. Ткани должны решить быстро, но если блоки слишком малы, это не может произойти и легкой центрифугирования (~ 200 х г) рекомендуется.
3. Аспирируйте избыток HBSS.
4. Добавьте 10 мл теплой HBSS к ткани гранул и 300 мкл 0,25% трипсина и 50 мкл ДНК-азы. Инкубируйте в 37 ° С водяной бане в течение 5 мин, затем поместить в орбитальный шейкер установлен на 80 оборотов в минуту и ​​37 ° С в течение еще 5 мин.
5. По истечении этого срока, принести ткани блоков в кабинете биологической безопасности и использовать 10 мл пипеткой тщательно перемешивать, пока ткань блокирует облачно суспензии клеток образуется. Отключить трипсина путем добавления 10 мл теплой DMEM (+ +) к клеточной суспензии.
6. Центрифуга диссоциированных клеток при 1200 х г в течение 5 мин. Аспирацию и отбросить супернатант, ресуспендируют осадок клеток в 10 мл теплой DMEM (+ +) и количественного числа клеток использованием гемоцитометра.
7. Пластина клеток на _{поли-L-лизин} покрытием блюд. Как правило, 60-мм блюдо будет с гальваническим покрытием 1х10 ⁶ клеток.
8. Разрешить клеткам прикрепляться к блюду / покровные примерно 1 час в культуре ткани инкубатора. Рекомендуется следить за ходом вложение в одну пластину каждые 10 мин до эффективное вложение не наблюдается. Затем, аккуратно заменить свежей среды с DMEM (++).
9. Через 24 ч, заменить DMEM (+ +) с теплым NB (+++). Частичные изменения среды (50%) проводятся каждые 5 дней со свежими NB (+++). Здоровый культур обычно показывают признаки дифференциации и роста процессов после 24 часов. В этих условиях, и выполняя частичные изменения среды каждые 4-5 дней, культуры может поддерживаться в течение длительного периода времени до 4-6 недель.
10. Для поколения нейронных клеток-предшественников (NPC), аналогичный протокол используется с тем исключением, что после центрифугирования, DMEM без EBS используется. Клетки помещали в Т-25 колб в DMEM/F12 (1:3) с добавлением B27 и ЭФР (20 нг / мл), чтобы образование neuropheres. Чтобы дифференцировать NPC, нейросферы высевали на ламинин (10 мкг / мл), покрытых покровных в DMEM/F12 (1:3) среде, дополненной N2.

3. Представитель Результаты

Здоровый культур покажет значительный рост и дифференцировку через 5 дней после оттаивания и, как правило, стабилизируется в своем росте на 10 дней (рис. 1). Immuncocytochemical окрашивания этих культур выявляет многочисленные астроцитов (рис. 2А) и нейронов (рис. 2Б) как для человека и крысы первичных нейронов культур. Этот протокол также подходит для поколение NPC, как свободно плавающего нейросферы (рис. 3А), которые при дифференциации условий, приводит к высокому качеству смешанных культур (рис. 3B, C).

Рисунок 1. Клеточные культуры замороженного человека корковой ткани. Замороженные человека корковые блоки ткани талых и высевают на поли-лизин покрытием покровные и выращивали в течение 10 дней. Днем 5 клеток расширения видно и по 10-й день слияния достигнута. Шкала бар: 100 мкм.

Рисунок 2. Иммуноцитохимическая окрашивания клеточных культурах. () Культур окрашивали глиальных Маркер глиальных фибриллярный кислый белок (GFAP, толстые стрелки). (B) нейроны были обнаружены с нейронный маркер бета-тубулина III (TIII, тонкие стрелки). (C) Оба человека и крысы культур показывают, обильные глии и нейронов через 10 дней в культуре. Первичные антитела: анти-мышь GFAP (1:1000) и кролика против TIII (1:1000). Вторичные антитела: анти-мышь Alexa 594 (1:500) и анти-кролик Alexa 488 (1:500). Окрашивание ядер: Hoestch синий (1:1000). Шкала бар: 50 мкм.

Рисунок 3. Генерация нейросферы. () Замороженные ткани были обработаны, как описано выше и позволило распространяются как нейросферы. (B) нейросферы высевали на покровные стекла при дифференциации условий и выращивали в течение 10 дней, в результате чего клетки мигрируют от neurosphere. (C) Оба нейроны и астроциты присутствуют в расширении краю дифференциации neurosphere. Ядерная counterstaining, первичные и вторичные антитела используются как на рис 2.

Обсуждение

Криоконсервация дает возможность банку драгоценные ткани мозга образцы для использования в будущем. Здесь мы опишем простой, но эффективный протокол для создания как нейрон обогащенного культур и нейронных клеток-предшественников из замороженных блоков ткани мозга. Эта экономичная процедура позволяет избежать расходов на традиционные методы криоконсервации, которые используют более дорогие ставки контролируемых морозильников. Протокол позволяет поколения жизнеспособных нейронов культур после оттаивания, обеспечивая быстрое еще эффективное средство для замораживания тканей блоков. Весь процесс замораживания может занять всего 20 минут. В дополнение к основной культуры нейронов, с помощью этого метода блоков ткани также может быть талой для создания НПС выращивают как свободное плавание нейросферы. В этой связи отсутствие сыворотки в нашей среде замораживания гарантирует, что клетки сохраняются в недифференцированное состояние. Под дифференциации условий, нейросферы производится из замороженного расширения шоу ткани и дифференциации ставки очень сопоставимы с нейросферы генерируется из свежей ткани.

Материалы

Список материалов, использованных в этой статье

Имя	Компания	Каталожный номер	Комментарии
Дульбекко s Модифицированная среда Eagle Medium (DMEM)	Invitrogen	11995-073	Высокоглюкозная сыворотка 1X
Сыворотка для телят крупного рогатого скота с добавлением	Hyclone	SH30072.03	Для питательной среды
Neurobasal-A Medium (1X), жидкая	Invitrogen	1088-022
B27 Добавка	Invitrogen	17504-044	Добавка для Neurobasal
Medium N2 Добавка	Invitrogen	17502-048	Добавка для нейробазальной среды
Трипсин (10X)	Cellgro	25-054CI	Диссоциация тканей
Дезоксирибонуклеаза 1 из поджелудочной железы крупного рогатого скота (ДНКаза)	Sigma-Aldrich	D4527-30KU	Диссоциация тканей
Hanks Balanced Salt Solution (HBSS) (10X)	GIBCO, by Life Technologies	14065	Чистящая салфетка, промывания и замораживающая среда
Poly-L-лизин- 500 мг	Invitrogen	P2636	Субстрат для адгезии нейрональных клеток
антибиотик-антимикотик (100X), жидкий	Invitrogen	15240-062	Для предотвращения загрязнения
Наконечники для пипетки с большим отверстием (1-200 мкл)	Fisher Scientific	02-681-141	Для предотвращения напряжения сдвига в клетках
Градуированные наконечники для пипеток (101-1000 мкл)	США Scientific, Inc.	1111-2721
21 G1 прецизионные направляющие иглы	BD Biosciences	305165	для очистки тканей
пипетка 10 мл	США Scientific, Inc.	1071-0810	Индивидуально упакованные
тубы 50 мл	США Scientific, Inc.	926-9-04
Лезвие бритвы с одной кромкой	Smith & Племянник Инк.	67-0238	Для измельчения ткани
60 x 15 мм чашка Петри из полистирола	США Scientific, Inc.	8609-0160	Для общей культуры
100 x 15 мм чашка Петри из полистирола	США Scientific, Inc.	8609-0010	Для чистки салфеток
Криогенный бокс	Nalge Nunc international	5026-1010
Контейнер для заморозки	Nalge Nunc international	5100-0001	"Mr. Frosty"
2,0 мл криогенные флаконы	Nalge Nunc international	5012-0020
	DMSO Fisher Scientific	D128-500	Для замораживающих сред
Этанол 200 proof	Sigma-Aldrich	E7023	Для стерилизации бритвенного лезвия