June 26th, 2018
Цель настоящего Протокола заключается в обеспечивают систему на основе ячеек, которая реплицирует формирования альфа synuclein агрегатов в естественных условиях. Внутриклеточные альфа synuclein включений в первичной нейронов порожденный интернализации и распространения экзогенных под родной микросом связанные альфа synuclein агрегатов, изолированные от пораженной альфа synuclein трансгенных мышей.
Этот метод может помочь ответить на ключевые вопросы в области альфа-синуклеина, такие как выяснение механизма распространения агрегации и токсичности альфа-синуклеина in vivo. Основное преимущество данной методики заключается в том, что она не требует трудоемкой очистки фреформированных фибрилл альфа-синуклеина. Демонстрировать процедуру будет Люсия Рота, аспирантка из лаборатории COLA.
Чтобы начать процедуру, подготовьте гомогенизационный буфер и держите его на льду. Затем гомогенизируйте свежую или замороженную ткань в объеме от одного до 10 объема ледяного гомогенизатора с помощью тефлонового пестика-гомогенизатора за 10-15 ударов. После этого переложите весь исходный гомогенат в микроцентрифужную пробирку и центрифугируйте при температуре 1000 G в течение 10 минут при четырех градусах Цельсия, чтобы удалить ядра и неповрежденные клетки в полученной грануле.
Впоследствии отбраковывайте получившуюся дробину. Затем переложите надосадочную жидкость в чистую микроцентрифужную трубку и центрифугируйте ее при температуре 10 000 G в течение 20 минут при четырех градусах Цельсия с использованием охлаждаемой центрифуги для получения второго надосадочной жидкости и гранулы. Затем переложите эту надосадочную жидкость в поликарбонатный флакон и центрифугируйте его при 100 000 перегрузках в течение одного часа при четырех градусах Цельсия с помощью ультрацентрифуги и ротора с фиксированным углом
наклона.Суспендируйте сырую таблетку P100 с 500 микролитрами гомогенизационного буфера. Переложите сырую таблетку P100 в чистую микроцентрифужную трубку и центрифугируйте при температуре 10 000 раз больше G в течение 20 минут при четырех градусах Цельсия в охлаждаемой центрифуге. Через 20 минут выбросьте надосадочную жидкость и повторно суспендируйте P100 со 100 микролитрами гомогенизационного буфера.
Затем произведите ультразвуковую обработку образца в течение двух секунд на льду и храните его при температуре минус 80 градусов по Цельсию. Чтобы выполнить вестерн-блоттинг, нанесите градиент от четырех до 20% трис-глицина полиакриламидного геля на аппарат для вертикального электрофореза. Растворите один микрограмм альфа-синуклеиновых фракций, ассоциированных с микросомами, в буфере для денатурирующего образца и загрузите его в гель.
В другую лунку загрузите пять микролитров белка-стандартного маркера. Запустите гель при напряжении 100 вольт в проточном буфере с трисглицином SDS, пока белковый маркер не достигнет конца геля. Затем перенесите белки на нитроцеллюлозную мембрану с помощью основного карбонатного буфера.
Оставьте образец на ночь в холодильной камере с постоянной мощностью, установленной на 200 миллиампер. На следующий день закройте мембрану PBS-T 5% обезжиренным сухим молоком на орбитальном шейкере на 30 минут при комнатной температуре. После этого кратко промойте мембрану с помощью PBS-T.
Инкубируйте мембрану с антителом SIN-1 в дозе от 1 до 5 000 или антителом к альфа-синуклеину P-Ser129 в дозе от 1 до 5 000 в 2,5% обезжиренном сухом молоке в PBS-T в течение ночи в холодной комнате или холодильнике при температуре 4 градуса Цельсия на орбитальном шейкере. На следующий день промойте мембрану в течение 10 минут при комнатной температуре PBS-T на орбитальном шейкере. Инкубируйте мембрану с HRP-конъюгированными вторичными антителами против мышей или кроликов в концентрации от одного до 3 000 в 2,5%-ном обезжиренном сухом молоке в PBS-T в течение одного часа при комнатной температуре на орбитальном шейкере.
Затем промойте мембрану в течение 10 минут при комнатной температуре PBS-T на орбитальном шейкере в течение трех раз. Получите сигнал с помощью штатного набора для хемилюминесценции. Для лечения нейронов необходимо извлечь связанные с микросомами агрегаты альфа-синуклеина, полученные из спинного мозга трех различных больных трансгенных мышей, чтобы получить раствор размером один микрограмм на микролитр, разбавленный исходным гомогенизационным буфером.
Затем удалите одну треть среды, и аккуратно замените ее свежей средой нейронов. Добавьте в клеточную среду один микрограмм объединенных альфа-s агрегатов, ассоциированных с микросомами. Верните нейроны в инкубатор при температуре 37 градусов Цельсия.
Добавляйте в пробу одну треть свежей среды без замены один раз в три дня в течение одной недели. После одной недели лечения удалите одну треть среды и аккуратно замените ее свежей средой, содержащей 2% B27, 10 микрограммов на миллилитр гентамицина и два миллимоля глутамина. Повторяйте каждые три дня в течение одной недели перед фиксацией клеток.
Для проведения иммунофлюоресценции в химическом вытяжном шкафу зафиксировать нейроны с 2%-ным параформальдегидом и ПБС в 5%-ном растворе сахарозы на 15 минут при комнатной температуре без встряхивания. Через 15 минут удалите фиксирующий раствор, и кратко промойте нейроны PBS три раза. Затем проникните в нейроны 0,3% неионогенного сурфактина в PBS в течение пяти минут при комнатной температуре.
Затем коротко промойте нейроны PBS три раза. Инкубируйте нейроны с 3% FBS и PBS в течение 30 минут при комнатной температуре на орбитальном шейкере, чтобы блокировать неспецифические участки связывания. После этого инкубируйте нейроны с соответствующими первичными антителами, растворенными в 3% FBS и PBS, в течение ночи в холодной комнате или холодильнике на ночь при температуре 4 градуса Цельсия на орбитальном шейкере.
На следующий день удалите раствор антитела, и кратковременно промойте клетки PBS в течение трех раз. Затем инкубируйте нейроны с соответствующими флуоресцентными вторичными антителами, растворенными в 3% FBS и PBS, в течение одного часа при комнатной температуре в темноте на орбитальном шейкере. Удалите раствор антител и кратко смойте PBS в течение трех раз.
Далее окрашиваем нейроны раствором DAPI в течение 15 минут при комнатной температуре в темноте на орбитальном шейкере. Через 15 минут удалите раствор антител и кратко промойте PBS в течение трех раз. Закрепите покровные стекла на затворе с помощью монтажной среды, предотвращающей выцветание.
В этом исследовании введение одного микрограмма объединенных агрегатов альфа-синуклеина, ассоциированных с микросомами, от больных трансгенных мышей A53T в культуральную среду нейронов коры головного мозга или гиппокампа индуцирует зависящее от времени образование включений альфа-синуклеина, положительных на агрегат-специфичные антитела к альфа-синуклеину. После двух дней лечения эти агрегаты проявляются в виде небольших разрозненных точек, которые становятся более обильными в последующие моменты времени. Через две недели включения альфа-синуклеина напоминают длинные и зрелые бусинообразные структуры, сильно распределенные по культурам нейронов, следуя нейритному рисунку и частично колокализуясь с пресинаптическими и нейритными маркерами.
При проведении этой процедуры важно помнить о необходимости корректировки соотношения микрограммов ассоциированных с микросомами агрегатов альфа-синуклеина к плотности покрытых нейронов и выделения ассоциированных с микросомами агрегатов альфа-синуклеина из ткани, богатой включениями альфа-синуклеина. После просмотра этого видео у вас должно сложиться хорошее представление о том, как очищать микросом-ассоциированные агрегаты альфа-синуклеина у больных трансгенных мышей, которые будут использоваться в качестве лечения первичных нейронов, чтобы индуцировать образование включений альфа-синуклеина.
Это исследование представляет модель на основе клеток для изучения образования агрегатов альфа-синуклеина in vivo с использованием первичных нейронов. Исследование использует агрегаты альфа-синуклеина, вводимые экзогенным путем, полученные от трансгенных мышей с заболеванием, чтобы выяснить механизмы распространения агрегатов и токсичности.
This method provides a physiologically relevant cell model for studying pathogenic alpha-synuclein aggregation directly from diseased tissue, bypassing recombinant fibril production. It enables mechanistic de-risking of alpha-synuclein-targeted therapeutics by using authentic seeding species that mimic in vivo inclusions. The approach supports target validation and phenotypic screening in Parkinson's disease research with improved predictive confidence.
The method fits within the early discovery continuum, supporting target validation through phenotypic screening of aggregation modulators in a disease-relevant neuronal system.