Summary

Kultur Isoleret gulvplade Tissue og produktion af medium til Vurdere funktionelle egenskaber af bundpladen udgivet Signaler

Published: February 11, 2014
doi:

Summary

Bundpladen er en afgørende struktur i udviklingslandene rygmarven, giver diffusible signaler til stamfædre og differentierende neuroner. Vi beskriver en metode til at producere gulv-plade konditioneret medium, at anvende den på frisk rygmarv væv, og at vurdere konsekvenserne på proteiner af interesse ved biokemi.

Abstract

Under udviklingen stamfædre og post-mitotiske neuroner modtage signaler fra tilstødende områder, der regulerer deres skæbne. Gulvpladen er en gruppe af gliaceller foring ependymal kanalen ved ventral position. Gulvpladen udtrykker centrale morfogeners bidrager til mønstret af celleafstamninger i rygmarven. På senere udviklingsstadier, gulvpladen regulerer sejlads af axoner i rygmarven, som en barriere for at forhindre passage af ipsilaterale axoner og kontrollerende midterlinjen passage af kommissurale axoner 1. Disse funktioner opnås gennem udskillelsen af ​​forskellige vejlednings-signaler. Nogle af disse signaler fungerer som lokkemidler og afskrækningsmidler til de voksende axoner, mens andre regulerer vejledning receptorer og downstream signalering at modulere følsomheden af axoner til de lokale vejlednings 2,3 signaler. Her beskriver vi en fremgangsmåde, der gør det muligt at undersøge egenskaberne af gulvpladen afledte signaler i en række udviklopmental sammenhænge, ​​baseret på produktion af gulvpladen konditioneret medium (FP cm) 4-6. Vi eksemplificere så brugen af dette FP cm i forbindelse med Axon vejledning. Først rygmarven isoleret fra museembryo på E12.5 og gulvpladen dissekeres ud og dyrkes i plasma-thrombin matrix (figur 1). Second to dage senere, er kommissural væv dissekeres ud fra E12.5 embryoer, findelt og udsat for FP cm. For det tredje er det væv behandles til Western blot-analyse af kommissurale markører.

Introduction

Gulvpladen er et velkendt mønster centrum for udvikling af rygmarven, spille centrale roller i specifikationen af stamfædre og postmitotiske celleafstamninger og kontrollere Axon navigation 7,8. Den eksperimentelle procedure beskrevet her til at producere FP cm giver efterforskerne at vurdere de funktionelle egenskaber af gulvplade-afledte signaler i en forskellige sammenhænge udviklingsprocesser, fra celle mønstre og overlevelse til celle og Axon migration.

For at illustrere anvendelsen af sådanne FP cm, er dorsale rygmarvsbetændelse indeholder kommissurale neuroner dissekeret, dilacerated og stimuleret med FP cm. Vævene kan derefter behandles til Western blot-analyse. Dette gør det muligt at undersøge reglerne i Axon vejledning maskiner ved gulv-plade udgivet signaler. Den fremgangsmåde til behandling af dilacerated friskt væv besidder den store fordel at bevare mikromiljøet af celler i the væv. Således konsekvenserne af behandlingen af FP cm eller nogen former for behandling, vurderes i en mere fysiologisk måde end i celler og væv dyrkningsbetingelser.

Protocol

DAG 1 1.. Dissektion af rygmarven bundpladen (FP) fra E12.5 musefostre Bemærk: Hele proceduren kræver brug af sterile forhold. Det er at foretrække at udføre dissektion under en dissektion hætte for at undgå forurening. Overfladen af ​​emhætten bør rengøres med ethanol. Alle Dissektionsinstrumenter skal steriliseres og holdes i en steril petriskål. Væskerne (medium dissektionsmedium) skal holdes lukket og sat i et isbad. Hvert embryon s…

Representative Results

Kommissurale væv blev behandlet af FP cm og prøverne blev forarbejdet til analyse af receptor-niveauer i Western blot. Anvendelsen af FP cm viste sig at øge niveauet af en vejledning receptor PlexinA1, som medierer følsomhed kommissurale axoner med midterlinjen repellent Semaphorin3B efter passage (figur 2). Det fremgik, at signaler, udgivet af FP regulere PlexinA1 niveauerne 4,6. <img alt="Figur 1" fo…

Discussion

Produktionen af ​​gulv-plade medium giver en effektiv og nem måde for at vurdere de biologiske egenskaber af gulv plade udgivet signaler.

Plasma-thrombin matrix giver fremragende betingelse for væv overlevelse. Alligevel kan denne beriget miljø være en begrænsning for nogle typer af eksperimenter. Således kan bundpladen væv også dyrkes i agarosematrix. Kvaliteten af bundpladen konditionerede medium kan vurderes ved påvisning af kendte gulvplade frigivne signaler, såsom GDNF <st…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Vi takker Karine Kindbeiter, Muriel Bozon og Florie Reynaud for deres hjælp. Arbejdet er støttet af CNRS, ANR YODA program og LABEX DevWeCan.

Materials

Name of Reagent/Material Company Catalog Number Comments
REAGENTS REQUIRED
PBS Invitrogen 14190-094
HBSS, Ca2+/Mg2+– free Invitrogen 14170-088
Glucose Sigma G-7021
Neurobasal Invitrogen 21103-049
Plasma Sigma P-3266 1mg/ml (Reconstitute in H2O and filtrate)
Thrombin Sigma T-4648 10mg/ml(Reconstitute in H2O and filtrate)
B27 Invitrogen 17504-044 50X
Hepes (260g/mol) Sigma H-7006
EDTA Sigma E-5513 0,5M pH8
MgCL2 Euromedex 2189 1M
Glycerol VWR 24388.295
IGEPAL Sigma I-3021
Complete Protease inhibitor Cocktail Tablets Roche 04 693 116 001
Sodium Orthovanadate (Na3VO4) Sigma S-6508
distilled H2O
Table 1. Reagents required
TOOLS AND MATERIAL
Surgical scissors Fine Science Tools 14002-12
Adson forceps Fine Science Tools 11027-12
Dumont #5 Fine Tips forceps Fine Science Tools 11254-20
micro knives Fine Science Tools 10136-14
Table 2. Tools and material
Dissection and FP culture
Ethanol 70%
dissection hood
dissection microscope
Petri dishes
glass coverslips 18mm x 18mm
Bunsen gas burner
24 well plate
tissue culture incubator (37°C, 5% CO2, humidity controlled)
Centrifuge
RECIPES
FP culture media
Neurobasal
B27 1/50e dilution from stock
HBSS – Thrombin
HBSS 1 ml
Thrombin 10mg/ml 30 μl
Lysis Buffer pH7,4
Hepes (260 g/mol) 25mM
EDTA (pH8) 5mM
MgCL2 1mM
Glycerol 10%
IGEPAL (NP40) 0.10%
Protease Inhibitor Cocktail 1X
Sodium Orthovanadate 0,2M
H2O
Laemmli Buffer
Tris 0,5M, pH 6,8 375 mM
SDS 6%
Glycerol 60%
DTT 0,6M
Bromophenol blue
H2O

References

  1. Nawabi, H., Castellani, V. Axonal commissures in the central nervous system: how to cross the midline. Cell. Mol. Life Sci. 68, 2539-2553 (2011).
  2. Placzek, M., Briscoe, J. The floor plate: multiple cells, multiple signals. Nat. Rev. Neurosci. 6, 230-240 (2005).
  3. Chedotal, A. Further tales of the midline. Curr. Opin. Neurobiol. 21, 68-75 (1016).
  4. Nawabi, H., et al. A midline switch of receptor processing regulates commissural axon guidance in vertebrates. Genes Dev. 24, 396-410 (2010).
  5. Ruiz de Almodovar, C., et al. VEGF mediates commissural axon chemoattraction through its receptor Flk1. Neuron. 70, 966-978 (2011).
  6. Charoy, C., et al. gdnf activates midline repulsion by Semaphorin3B via NCAM during commissural axon guidance. Neuron. 75, 1051-1066 (2012).
  7. Kiecker, C., Lumsden, A. The role of organizers in patterning the nervous system. Annu. Rev. Neurosci. 35, 347-367 (2012).
  8. Le Dreau, G., Marti, E. Dorsal-ventral patterning of the neural tube: a tale of three signals. Dev. Neurobiol. 72, 1471-1481 (2012).
  9. Bradford, M. M. A rapid and sensitive method for the quantitation of microgram quantities of protein utilizing the principle of protein-dye binding. Anal. Biochem. 72, 248-254 (1976).
  10. Eslami, A., Lujan, J. Western blotting: sample preparation to detection. J. Vis. Exp. , (2010).
  11. Salinas, P. C. The morphogen sonic hedgehog collaborates with netrin-1 to guide axons in the spinal cord. Trends Neurosci. 26, 641-643 (2003).
  12. Bechara, A., et al. FAK-MAPK-dependent adhesion disassembly downstream of L1 contributes to semaphorin3A-induced collapse. EMBO J. 27, 1549-1562 (2008).

Play Video

Cite This Article
Charoy, C., Arbeille, E., Thoinet, K., Castellani, V. Culture of Isolated Floor Plate Tissue and Production of Conditioned Medium to Assess Functional Properties of Floor Plate-released Signals. J. Vis. Exp. (84), e50884, doi:10.3791/50884 (2014).

View Video