Выделение эмбриональных нервного гребня из нервной трубки облегчает использование В пробирке Методы изучения миграции, самообновления и multipotency из нервного гребня.
Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.
Методическая статья
Выделение эмбриональных нервного гребня из нервной трубки облегчает использование В пробирке Методы изучения миграции, самообновления и multipotency из нервного гребня.
Эмбриональный нервный гребень (NC) представляет собой популяцию мультипотентных клеток-предшественников, которая возникает в дорсальной части нейральной трубки, претерпевает эпителиально-мезенхимальный переход (EMT) и мигрирует по всему эмбриону, давая начало различным типам клеток 1-3. NC также обладает уникальной способностью влиять на дифференцировку и созревание органов-мишеней4-6. При эксплантации in vitro предшественники NC подвергаются самообновлению, мигрируют и дифференцируются в различные типы тканей, включая нейроны, глию, гладкомышечные клетки, хрящ и кость.
Мультипотентность NC была впервые описана на эксплантатах нервной трубки птиц7-9. Изоляция клеток NC in vitro облегчает изучение динамики NC, включая пролиферацию, миграцию и мультипотентность. Дальнейшие исследования на моделях птиц и крыс показали, что эксплантированные клетки NC сохраняют свой потенциал NC при трансплантации обратно в эмбрион10-13. Поскольку эти внутренние клеточные свойства сохраняются в эксплантированных предшественниках NC, анализ эксплантатов нервной трубки представляет собой привлекательный вариант для изучения NC in vitro.
Для более глубокого понимания особенностей нейрального гребня (НГ) млекопитающих было разработано множество методов выделения популяций клеток НГ. Прогениторы, производные от НГ, могут быть культивированы из постмиграционных зон как эмбриона, так и взрослого организма для изучения динамики постмиграционных прогениторов НГ11,14-20, однако выделение прогениторов НГ непосредственно в момент их эмиграции из нейральной трубки обеспечивает оптимальное сохранение потенциала клеток НГ и их миграционных свойств13,21,22. В некоторых протоколах для выделения популяции НГ, обогащенной определенными типами прогениторов, используется метод сортинга клеток с флуоресцентной активацией (FACS)11,13,14,17. Тем не менее, при работе с эмбрионами на ранних стадиях развития с помощью FACS трудно получить количество клеток, достаточное для анализа, что затрудняет выделение ранних популяций НГ из отдельных эмбрионов. В данной работе мы описываем подход, который не зависит от FACS и позволяет получить популяцию НГ с чистотой примерно 96%, что подтверждено с помощью активированного Wnt1-Cre репортера клеточных линий23.
Представленный здесь метод адаптирован на основе протоколов, оптимизированных для культивирования NC крыс11,13. Преимуществами данного протокола по сравнению с предыдущими методами являются следующие: 1) клетки выращиваются без использования фидерного слоя, 2) для получения относительно чистой популяции NC не требуется применение FACS, 3) изолируются NC на премиграционном этапе и 4) результаты легко поддаются количественной оценке. Кроме того, этот протокол может быть использован для изоляции NC из любой мутантной модели мыши, что облегчает изучение характеристик NC при различных генетических манипуляциях. Ограничением данного подхода является то, что NC извлекаются из контекста эмбриона, который, как известно, влияет на выживаемость, миграцию и дифференцировку NC2,24-28.
1. Подготовка пластин
2. Подготовка SR среднего
3. Подготовка Wash среднего
4. Подготовка коллагеназы / dispase
5. Изоляция блуждающего нерва и магистральные нервной трубки от 9,5 эмбрионов ЦОД
6. Удаление без нейронных эктодермы и мезодермы
7. Удаление нервной трубки
8. Представитель Результаты
После 24 часов инкубации при 37 ° C в условиях гипоксии, NC клетки мигрировали от нервной трубки в почти чистый населения (рис. 3а). Иногда, далеки от идеальных культур не даст надежные наросты. Например, вполне возможно, что после 24 часов тОн нервная трубка будет свернувшись калачиком на себя и НК не будет мигрировать от нервной трубки (рис. 3б). Иногда нервная трубка не будет привязан к фибронектина покрытие пластин.
По нашему опыту, неоптимальной NC миграции и проблем с приложением нервной трубки могут оказать негативное воздействие на условия или нормоксии концентрации фибронектина, соответственно. Ферментативной активности коллагеназы / dispase немного отличается от партии и время переваривания должна быть скорректирована соответствующим образом, однако, не переваривать ткань дольше, чем пятнадцать минут. Overdigestion нервной трубки, содержащей ткани коллагеназы / dispase также приведет к недостаточной наросты. Если сегмент тканей не так легко удалены из нервной трубки после инкубации в коллагеназа / dispase, нервной трубки можно инкубировать в течение более десяти минут. Иногда нервная трубка не будет прикрепляться к субстрату. Если это так, проверьте fibronecконцентрация олова и условиях гипоксии.
Хотя гипоксическим условиям могут быть использованы для культуры дикого типа NC, условиях гипоксии более тесно имитировать в естественных условиях окружающей среды 29,30. По нашему опыту, условиях гипоксии стала критической, когда культивирование мутант NC. Например, когда Foxd3 мутант NC культивировали в гипоксическим условиям, ствол NC была значительно уменьшена клетки результат по сравнению с контрольной группой. Эта разница в размере результат был удален, когда эксплантаты культивировали в условиях гипоксии (рис. 4). Кроме того, при дикого типа нейронных эксплантов трубки культивировали в нормоксии, количество каспазы-положительных клеток было больше чем у аналогичных эксплантатов культивировались в условиях гипоксии (данные не представлены). Поддерживая все культуры НК в условиях гипоксии, сравнения могут быть более легко между динамикой управления и мутантных культур.

Рисунок 1. В целом схема выделения НК. А) Проанализируйте регионах, представляющих интерес с эмбрионом. B) Дайджест нервной трубки у коллагеназы / dispase в течение десяти минут (не превышает пятнадцати минут). C) Промойте в промывочной среды. D) Проанализируйте от не-нейронных эктодермы и мезодермы. EF) промыть дважды в промывочной среды. G) в себя плиты средней обновления. Инкубировать при температуре 37 ° С в 3% O 2 условиях гипоксии.

Рисунок 2. Поэтапное удаление нервной трубки из эксплантов. Нервной трубки должны быть удалены после 24-48 часов, чтобы предотвратить загрязнение с не-NC клеток. А) Обратите внимание, что границы между нервной трубки и результат NC (сплошная линия). Б) Разрежьте вдоль края нервной трубки с инсулиновой иглой. C) Откажитесь от нервной трубки и заменить среднего свежей средой обновления себя. Пунктирная линия показывает степень результат. Сокращенное наименование: NT, нервной трубки.

Рисунок 3. Примеры представитель результаты. А) Типичный результат эксплантов после 24 часов инкубации в себя средние обновления в условиях гипоксии (пунктирная линия показывает степень результат). Б) увеличенное изображение результатом NC после 48 часов в культуре. C) меньше идеального культуры с низкой доходностью результат. И C культивировали при тех же условиях. Изображения демонстрируют естественный ареал культуры надежности. Это может повлиять на эффективность нейронных изоляции труб, концентрации FN, условиях гипоксии, и время в коллагеназа / dispase пищеварения.

Рисунок 4. В лабораторных анализов НК эксплантов культур в нормоксии против гипоксии. Контроль (дикий тип) NC клетки мигрировали из нейронных эксплантов трубку после 48 часов в гипоксическим условиям культуры. В отличие от Foxd3 мутантNC резко снизить клетки выросты в нормоксии (красный контур знака краям выростов NC). При сопоставимых эксплантов были выращены в условиях гипоксии, Foxd3 мутант NC эксплантов выросли сравнительно с контрольной группой, что позволяет последующего анализа. Обратите внимание, что такое поведение хорошо коррелирует с поведением Foxd3 мутант НК в естественных условиях.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Особое внимание следует обратить на стадии развития эмбриона, чтобы обеспечить успех этого подхода. Подсчет сомитов ранних эмбрионов мыши имеет решающее значение как для стадии эмбриона в соответствие мусора и правильно определить регионы нервной трубки для изоляции. Изменение одного или двух сомитов между эмбрионов в разумных пределах развивающего времени, в зависимости от разрешения эксперимент. Эмбриона в возрасте от 9 до 9,5 ЦОД будут иметь от 17 до 25 сомитов. Если эмбрион имеет более чем 25 сомитов, НК еще более п...
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Нам нечего раскрывать.
Мы хотели бы поблагодарить Марка Возняка для видео-помощь. Мы также хотели бы признать, Шон Моррисон в Техасском Университете в оригинальный протокол для культивирования клеток крысы NC. Работа выполнена при поддержке Университета Вандербильта Медицинского центра академической поддержки программ и грантов от NIH (HD36720 и HD036720-11S109) и АНА 11GRNT7690040 в PAL, predoctoral стипендии от AHA (0615209B) и NIH (NS065604), чтобы Движение неприсоединения, а также ERP было поддерживается обучение NIH грант T32HD007502.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
| Имя | Компания | Каталожный номер | Комментарии |
|---|---|---|---|
| Реагент | Компания | Номер по каталогу | Комментарии |
| DMEM (низкий уровень глюкозы) | Гибко / Invitrogen | 11885 | |
| Neurobasal среднего | Гибко | 21103 | |
| BSA | Сигма | A3912-10G | |
| DPBS | Гибко | 14190-144 | |
| IGF1 | BD Biosciences | 354037 | Хранить в 50 мкг / мл аликвоты при -20 ° C. |
| bFGF | BD Biosciences | 354060 | Хранить в 25 мкг / мл аликвоты при -20 ° C. |
| Фибронектин | Гибко | 33016-015 | Хранится в 1mg/mL др.iquots при температуре -20 ° C. |
| Ретиноевой кислоты | Сигма | R2625 | Хранить в 35 мкг / мл порции после воссоздания в этаноле при температуре -20 ° C. |
| 2-меркаптоэтанол | Сигма | D-5637 | |
| N 2 дополнения | Гибко | 17502-048 | |
| B27 добавки | Гибко | 17504-044 | |
| Steriflip 0,22 мкм фильтры | Millipore | SCGP00525 | |
| Пенициллин, стрептомицин | Invitrogen | 15140122 | |
| 0,20 мкм фильтры | Гранулирование | 431219 | |
| Шприцы (для фильтрации) | BD Biosciences | 301604 | |
| Четыре луночных | Thermo Fisher Scientific | 176740 | |
| Коллагеназы / Dispase | Roche | 269 638 | Активность меняется в зависимости от партии. Хранить в 100 мг / мл аликвоты при -20 ° C. |
| Инсулин иглы (29 ½ залог) | Becton Диксон | 309306 | |
| Гипоксия палаты | Биллапс-Ротенберг | ||
| Кислородный анализатор | Биллапс-Ротенберг | ||
| Пинцет # 5 | Изобразительных средств наук | Для удаления матки и децидуальной. | |
| Трипсин-EDTA (0,25%) | Гибко | 25200 |
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.