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Neuroscience

의 연결을 부상을 검사에 대한 Organotypic Hippocampal 슬라이스 문화 모델

Published: October 28, 2010 doi: 10.3791/2106

Summary

organoptypic hippocampal 슬라이스 문화 모델입니다

Abstract

Organotypic hippocampal 슬라이스 문화의 기본 아키텍처와 해마의 구성이 상대적으로 1 보존되어있는 부상의 연결 메커니즘을 검토에서 체외 방식입니다. organotypic 문화 시스템은 astrocytic의 연결 및 microglial 효과 시험은 가능하지만, 전직 생체내 준비로 주변 염증 세포의 혈액 흐름, 또는 모집의 효과를 해결하지 않습니다. 이를 위해,이 문화 방법은 자주 해마의 피라미드 뉴런에 excitotoxic 및 hypoxic 부상을 확인하는 데 사용됩니다뿐만 아니라 염증 반응을 검사하는 데 사용되었습니다. 여기에 우리는 출생 후의 쥐 두뇌에서 hippocampal 슬라이스 문화를 생성의 연결 부상을 유발하는 유해 자극을 관리하고, 시금 및 hippocampal의 연결을 죽음을 quantifying위한 방법을 설명합니다.

Protocol

1. 준비

시작하기 전에, 필요한 수술 도구, 해부, 문화 미디어, 그리고 칠일 늙은 쥐 또는 마우스 새끼를 조립. 프로토콜은 마우스 및 쥐 준비에 대해 동일합니다.

(I) 재료 및 장비

  • 운영 가위 (직선 길이 6 ", 고양이 # RS6818, Roboz, 게이 더 스버그, MD)
  • 마이크로 가위, 해부 (길이 4 ', "고양이 # RS5910합니다. Roboz, 게이 더 스버그, MD)는
  • 카본 스틸 더몬트 족집게 (CAT # RS - 5045.Roboz, 게이 더 스버그, MD)
  • 수정 유리 "전송"pipettes (삭제 파스퇴르 피펫의 아래쪽과 가장자리 smoothed)
  • Aclar 플라스틱 필름은 광장에서 (하니웰, # 812071, 포츠빌, PA) "X 2"2 컷
  • 3에 의한 스폰지 4 (켄달, 고양이 # 3157, 맨스필드, MA) 커버
  • 30mm Millicell 막 삽입 (0.4 μm의, Millipore, 베드 포드, MA)
  • 양날 면도날 (맥일웨인 조직 헬기, Vibratome 회사, 세인트 루이스, MO)와 Mcllwain 조직 헬기
  • CCD 카메라 및 이미지 분석 소프트웨어와 함께 바뀌 현미경

(2) 해부 매체 (DM, 산도 7.3에서 1리터)

행크의 균형 소금 1 병에 (95.2 g/1L) (시그마 : H2387)
NHCO 3 (4.2 ㎜) 350 MG
HEPES (10 ㎜) 2.83 g
포도당 (33.3 ㎜) 6.0 g
페니실린은 / 스트렙토 마이신 (100x) 10 ML
BSA (0.3 %) 300 MG
MgSO 4 7H 2 O 1.44 g

(3) 문화 매체 (400 ML)

멤 (Invitrogen 11575-032) 200 ML
*** 행크의 대차 소금 (Invitrogen 24020-117) 100 ML
호스 혈청 (Invitrogen 26050-070) 100 ML
HEPES 버퍼 (1 M, Invitrogen 15630-080) 5 ML
페니실린은 / 스트렙토 마이신 (100x) 4 ML
*** 문화 매체를하기 전에 500 ML 행크의 밸런스 솔트 12.8 g의 포도당을 추가

(4) 동물

칠일 늙은 쥐 또는 마우스 출생 후의 새끼, 실험마다 일반적으로 하나의 쓰레기.

2. 문화 당일

  1. 모든 해부 도구와 Aclar 영화는 시작하기 전에 30 분 70 % ETOH에 배어 있어야합니다. 절개 후드, 블레이드 및 조직 헬기의 표면은 에탄올로 소독해야합니다.
  2. (3-4) 여러 여섯 잘 조직 문화 번호판을 준비, 잘 당 1 ML 문화 매체를 추가하고 각 우물에 Millipore 투과 막를 삽입합니다. 37 장소는 6 - 잘 접시 ° 보육 조각을 전송할 준비까지.
  3. DM 얼음에 장소 몇 가지 (4-​​6) 60mm 플레이트를 준비합니다.
  4. 신속하게 가위로 목을 베다와 70% ETOH에서 수영을하고, 신속하게 두개골의 saggital 절개로 머리를 노출. 조심스럽게 추위 DM에 즉시 두뇌과 장소를 제거합니다. 두 반구로 그것을 분리 후 2-3 초 동안 표지 스폰지의 각 반구 내측 면을 아래로 놓습니다.
  5. 부드럽게 조직 헬기에 Aclar 영화 광장과 장소에 반구를 리프트와 장소, 350 μm의 섹션에 coronally 머리를 잘라. 완료되면, 부드럽게 감기 DM에서 sectioned 북반구와 잠수함과 Alcar 광장을.
  6. 해부 현미경을 사용하여 hippocampal 섹션을 구분합니다. 밀고 들어, 꼬리 해마에 주동이의 스패닝 5 섹션이 있어야하고, 마우스 되려면 3-4 섹션이 있어야합니다.
  7. 37 ° 조직 문화의 인큐베이터에서 막 삽입과 함께 6 자 번호판을 가져가라. 유리 전송 피펫을 사용하여 투과 세포막에 개별적으로 hippocampal 조각 전송합니다. 너무 DM은 멤브레인에 출시되면, 파스퇴르 피펫과 DM 초과를 제거합니다. 각 막 위에 다섯개의 hippocampal 조각 플레이스. 조건 당 적어도 3 웰스, 15 조각 허용합니다.
  8. 독성 실험을 시작하기 전에 12-14일에 대한 5 %의 CO humidified 인큐베이터에서 37 °에있는 문화 번호판을 품어. 문화 매체는 일주일에 두 번 변경할 수 있습니다.

3. 슬라이스 문화 Hippocampal의 연결 부상을 유도하고 Quantifying

  1. 문화 12~14일 후, 문화 미디어에 5 μg / ML의 propidium 요오드화물의 (PI)를 추가합니다. 이 단계는 시각화와 기저 세포 사망의 부량 수 있습니다.
  2. 그 다음날, PI를 계량각 hippocampal 슬라이스의 CA1의 subregion (및 / 또는 CA3 또는 이가있는 원하는 경우)의 형광 및 취득은 기저 세포 죽음 (시간라고도 = 0 시간, 또는 T 0) 대표 PI 형광 측정을 의미합니다. 이미지 수집 및 부량 위해, 우리는 OpenLab 소프트웨어 (순발력, 영국),하지만 다른 이미지 인수를 사용하여 분석 소프트웨어는 형광 강도를 계량하는 데 사용할 수 있습니다.
  3. 즉시 T 0 PI 형광의 이미지 취득 후, 선택의 방법 (우리의 연결 독성 2,5를 유도 한 시간 10 μm의 NMDA, 산소 - 포도당 박탈, 또는 LPS를 사용한)으로의 연결을 부상을 유발. 독성 자극 후, 5 μg / ML PI를 포함하는 새로운 매체와 매체를 교체하고 야간 조각 유지합니다.
  4. 일 3, PI 24 시간의 실험 조건의 형광 또는 T 24을 의미 계량.
  5. 이 이미지 수집 후, 즉시 매체를 변경 및 10 μm의 NMDA 및 5 μg / ML PI와 최대한의 연결을 죽음을 달성하기 위해 밤새 품어 슬라이스를 추가합니다.
  6. 일 4, T 최대로 정의 최대한의 연결을 죽음의 PI의 형광을 의미 계량. 다음과 같이 %의 세포 죽음을 계산 : (T 24 - T 0) / (T 최대 - T 0).

4. 대표 결과

그림 1
그림 1. hippocampal와 후속 실험 부상 및 이미지 수집의 세대 (A) 타임 라인. (B) hippocampal basally 조각 (T 0), 10 μm의 NMDA (T 24)에 1 시간 노출 다음 24 시간과 최대한의 연결을 부상 (T 최대)을 구하는 NMDA 추가로 24 시간 또는 10 μm의 이후. 대표 이미지

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Discussion

실험을 복제하면 재현할하고 일관된 결과를 보장하기 위해 수행하는 두 가지 중요한 포인트가 있습니다. 첫째, 실험 전에 12-14일에 대한 hippocampal 조각의 시대를하게하는 것이 중요합니다. 슬라이스 절연을 통해 상당한 microglial 응답이 있으며, microglia는 체외에서 3,6 일 10 가지를내는 발생 휴식 상태로 돌아와, 일정 기간 동안 활성 상태로 유지됩니다. 둘째, PI 형광 강도가 부상 세포의 수를 4로 비례 의미합니다. 선형 형광 세 시간 지점에서 측정한다 (I) T 0, NMDA 또는 ​​자연의 연결을 죽음의 기저 수준을 측정하는 OGD 자극하기 전에, (2) T 24, 또는 24 시간 NMDA 또는 ​​OGD 또는 다른 자극과 자극 후 그리고 (iii) T 맥스에서의 연결을 죽음의 최대한의 금액을 생산하는 10 μm의 NMDA와 함께 24 시간 야간 치명적인 치료와 조각의 최종 치료를 다음과. / (T 최대 - T 0) - %의 세포 사망은 다음 수식을 (T 0 T 24)를 사용하여 계산됩니다. 하나 크게 해마 및 글루 탐 산염 수용체의 표현 및 유통의 변화의 크기가 꼬리 뇌, 그리고 그 자체로 각각의 슬라이스를 정상화하기 위해 실패 주동이의 나갈 수 있기 때문에이 방법을 사용하여 자체 각각의 슬라이스를 정상화하기 위해 중요한 것은 artifactual 데이터가 발생할 수 있습니다 .

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Disclosures

관심 없음 충돌 선언하지 않습니다.

Acknowledgments

NINDS, 미국 심장 협회, 노화 연구에 대한 미국 연방, 천 년 3 월에 의해 투자

References

  1. Stoppin, L., Buchs, P. A., Muller, D. A simple method for organotypic cultures of nervous tissue. J Neurosci Methods. 37 (2), 173-173 (1991).
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  5. Wu, L., Wang, Q., Liang, X. Divergent Effects of prostaglandin recetor signaling on neuronal survival. Neuroscience letter. 421, 253-253 (2007).
  6. Hailer, N. P., Jarhult, J. D., Nitsch, R., R, Resting microglial cells in vitro: Analysis of morphology and adhesion molecule expression in organotypic hippocampal slice cultures. Glia. 18, 319-319 (1996).

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신경 과학 제 44 Organotypic 슬라이스 문화 excitotoxicity NMDA
의 연결을 부상을 검사에 대한 Organotypic Hippocampal 슬라이스 문화 모델
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Cite this Article

Wang, Q., Andreasson, K. TheMore

Wang, Q., Andreasson, K. The Organotypic Hippocampal Slice Culture Model for Examining Neuronal Injury. J. Vis. Exp. (44), e2106, doi:10.3791/2106 (2010).

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