Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Neuroscience

神経幹細胞の細胞周期の進行を評価し、マウスでの前駆細胞は、遺伝毒性ストレス後の脳の開発

Published: May 7, 2014 doi: 10.3791/51209

Summary

妊娠マウスにおけるチミジンのEdUおよびBrdUの二類似体の投与は、胚性マウス脳の神経細胞および前駆細胞における細胞周期進行の分析を可能にする。この方法は、脳の発達の間に、電離放射線を含む遺伝毒性ストレスの効果を決定するために有用である。

Abstract

大脳皮質の神経細胞は、胚の脳の側脳室の内側を覆う多列上皮を形成し、神経幹細胞および前駆細胞の様々なタイプ(NSPC)から脳の発達の間に生成される。このような電離放射線などの遺伝毒性ストレスは、NSPCの高感度に関係する脳の発達に大きく悪影響を及ぼす。関与する細胞および分子機構の解明は、損傷した組織における細胞周期を通してNSPCの進行を決定する正確な方法を必要とする細胞のこれらの特定の種類のDNA損傷応答の特性に依存する。ここで妊娠マウス胚性脳の冠状断面におけるこれら2チミジン類似体の更なる検出においてのEdUおよびBrdUの連続腹腔内注射に基づく方法が示されている。のEdUおよびBrdUの両方S期の間複製細胞のDNAに組み込まれ、2つの異なる技術(又はアジドによって検出されるそれらの同時検出を容易に特異的な抗体、それぞれ)。のEdUとBrdU染色は、その後、背側終脳の標準領域における心室余白からの距離の関数で各NSPC核について決定される。したがって、この二重標識技術は、DNA損傷に応答して細胞周期の停止をもたらす細胞周期チェックポイントを活性化したものから、細胞周期を通して進行する細胞を区別することができる。

実験の例はEdUのは直後に、照射およびBrdUの前に注入し、照射後4時間以内に行わ分析する、提示されている。このプロトコルは、それらが照射された時に細胞周期の位相の関数でNSPCの急性DNA損傷応答の正確な分析を提供する。この方法は、生体組織中の細胞周期の進行に対する特定の治療の影響を決定するために容易に転移他の多くのシステムにある。

Introduction

胚の脳の発達の際に、大脳皮質の投射ニューロンは、神経幹細胞および前駆細胞(NSPC)の様々なタイプで構成多列上皮はそのライン側脳室、脳室帯で生成されます。 NSPC、神経幹細胞として機能する放射状グリア細胞(RGC)の中で、interkinetic核移行(INM)を受ける:彼らは脳室帯(VZ)の基底限界で心室とS相の表面で有糸分裂を行う1、2,3。彼らはどちらか分けることができる対称的に2 RGCを発生させるか、非対称に1 RGCと1ニューロンまたは中間前駆細胞(IPC)4、5を生成する。 IPCは1、最後の対称分裂後、彼らは2未熟投射ニューロン6-8を生成する脳室下帯(SVZ)と呼ばれるその上に増殖層に移行します。 RGCに反して、IPCは(9に概説されている)INMを受けない。新しく生成されたニューロンMIGR皮質板(CP)10、8で最終的な宛先に到達するために中間ゾーン(IZ)を介してラジアル繊維に沿って放射状に食べました。すべてのこれらのイベントの完璧なタイミングが正しい皮質発達に必須である。例えば、神経前駆細胞集団の分化増殖のスイッチは、G1期の持続11,12によって制御される。 G1期の延長は、細胞の分化と相関するこうして。

このような(13に概説されている)、電離放射線、ひどく損なう脳の発達などの遺伝毒性ストレス、。私たちは、他はNSPCは、放射線誘導性アポトーシス14、15,16に非常に傾向があることが示されている。電離放射線は、増殖している細胞に最も深刻な被害であるDNA二本鎖切断を誘導する。サイクリング細胞におけるDNA損傷応答(DDR)の一つの必須成分は、G1 / SまたはG2 / M遷移における又はSの間の細胞周期チェックポイントの活性化である相(イントラSチェックポイント)17〜21。それらは、DNA損傷修復すぎたり損傷を受けた細胞の排除のための時間を提供するために、細胞周期の進行をブロックする。従って、細胞死、ならびに遅延、細胞周期の進行は、放射線曝露22-24電離に応答して、脳の発達を変更することができる。これは、照射したマウス胚性脳におけるNSPCにおける細胞周期チェックポイントの活性化を評価するための方法を開発することは興味深かった。

細胞周期の進行は、定期的に、チミジン類似体、5 - ブロモ-2'-デオキシウリジン(BrdU)の取り込みを使用して追跡する。 DNAが複製されるときにBrdUは、細胞周期のS期の間に組み込まれる。のBrdUに対する抗体の使用は、その後のBrdUのパルスの間にS期にある細胞の検出を可能にする。

新規のチミジン類似体、5 - エチニル-2'-デオキシウリジン(EdUの)は、蛍光アジドによって検出される。のEdUとBを検出するために様々な方法 RDUは、細胞周期の進行の研究に有用である両方のチミジン類似体の同時検出を可能にする、25に交差反応しない。通常の細胞は最初のEdUをパルスした後、両方の取り込み間の時間は、時間25、26のカップルを持続するのBrdUでパルスする。唯一のBrdUの取り込み27のメディアの結果と等モルまたはハーフモルBrdUによるEdUの25の同時添加しながら、EdUを排除してDNAへのBrdUの取り込みを優先におけるEdUの結果を含む培養培地中のBrdUの追加。これは、通常、前に第二の標識の添加培地から最初のラベルを削除するために必要とされる洗浄ステップを排除することによって、二重標識プロトコルを簡素化します。これはまた、細胞集団のS期の出入りの正確なタイミングを決定するために、洗浄工程が不可能なインビボ研究のために特に重要である。

t "の>最近、EdUのおよびBrdU 23、24,22を用いて、胚性マウス脳におけるデュアルパルス標識する方法は、 子宮内照射における後の細胞周期の進行およびNSPCのINMを分析するために開発された。また、それが実証されている間に、そのS期は、マウスの細胞をまずユークロマチン領域とし、ペリセントリックヘテロクロマチン28,29,30を複製します。興味深いことに、interphasic核内にクラスタ化された異なる染色体の挟動原体ヘテロクロマチンもchromocentersとして知られており、鮮やかな焦点とDAPI染色によって容易に検出可能なヘテロクロマチンフォーカスを形成する。そのため、ユークロマチンとchromocentersの差分のEdUおよびBrdU染色をより正確にNSPCのS期の進行​​を分析するために、私たちを助けた。

このメソッドは、このチェックポイントがゲノムの安定性にとって重要であると考えられるので、非常に驚くべきことであるNSCP 22〜24でのG1 / Sチェックポイントの見かけの欠如、のデモを許可された。いくつかのEXPのEdUおよびBrdUパルスのさまざまな組み合わせに基づいて、erimental設計は、腹側と背側終脳における細胞周期の進行を分析するために使用されてきた。ここでは、E14.5マウス胚の子宮内照射に続く最初の4時間以内でNSPCの急性DNA損傷の研究を可能にするプロトコルの例を与える。

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

1。動物の手順

このプロトコルは、11月24日の欧州共同体理事会指令、1986(86/609/EEC)に準拠して設計されており、動物福祉(CETEA-CEA DSV IDF)で、当社の機関の委員会によって承認されている。

  1. のEdU / BrdUおよびE14.5妊娠マウス( 図2A)を照射して注射。
    1. PBS中5ミリグラム/ mlで添加し、BrdUを1ミリグラム/ ATのEdUの溶液を調製する。妊娠中のマウスに25 G針を使用してのEdU溶液100μlを腹腔内注射(IP)を実行します。 1.5時間後、0グレイまたは2 Gyの(0.6線量/分)でマウス(全身照射)を照射する。直後に、妊娠中のマウスに25 G針を使用してのBrdU液(IP)200μLを注入。
  2. 胚の脳の冠状スライスの準備。
    1. 1時間又は照射後4時間で、二酸化炭素によって妊娠マウスを安楽死させる。
    2. 腹部CAVIを開くはさみを使用して3センチ出るTY。ホーンの両方四肢を区画し、子宮の残りの部分から2子宮角を分離する。 PBS、0.6%のグルコースを含むペトリ皿に子宮角を転送します。胚を単離するために鉗子で子宮角を開きます。鉗子を使用して、各胚の羊膜嚢を削除します。
    3. 鉗子で胚の頭部を解剖し、4℃で4%パラホルムアルデヒド(PFA液、pH = 7.4)O / Nに浸漬することによってそれらを修正
    4. 4℃で少なくとも一晩PBS中で胚の頭をすすぐヘッドは、数日間PBSに維持することができる。
    5. 表1に示すように真空浸透処理を用いてパラフィン中に埋め込 ​​むヘッド。ヘッド埋め込 ​​みはまた、エタノールおよびキシレン中浴の化学フード下で行われ、次いで、パラフィン浴65℃のオーブン中ですることができる。
    6. ミクロトームで5μmの厚さの冠状切片を準備します。
    7. ポリリジンでコーティングされた顕微鏡用スライド上にマウントします。</李>
    8. スライドを数ヶ月間、室温(RT)に維持することができる。

2。のEdU / BrdUの染色

  1. 脱パラフィンおよび抗原マスク解除
    1. 5分間トルエン3浴にスライドを浸漬することによりパラフィン包埋した脳切片を脱パラフィン。
    2. 100%エタノール、95%エタノール、70%エタノール、5分間H 2 O中に次のようにエタノール濃度を低下させるの各溶液の2浴中で3分間再水和するスライドは、いくつかの時間脱イオン水に保つことができる。
    3. クエン酸溶液(10ミリモル、pH6)中で10分間スライスを沸騰し、次に5分間脱イオン水中でインキュベートする。
  2. EdUの染色
    1. 製造業者のプロトコルに従ってEdUの検出を行う。 10分間PBS中0.5%トリトンX-100で細胞を透過。
    2. 脱イオン水に10倍の溶液を希釈することで1XのEDUバッファ添加物を準備します。このソリューションは、新たに作られ、同じDA上で使用する必要がありますY。
    3. EdUのアレクサフルーア488アジ化を含め、のEDU反応カクテルを準備します。それは、表2に示されている順序以下の成分を添加することが重要である、そうでなければ、反応が最適に進行しない。準備の15分以内のEDU反応カクテルを使用してください。
    4. PBSで2回洗った後、透過処理バッファー(ステップ2.1.1)を取り外します。
    5. のEDU反応カクテルの150μl加え、カバーグラスを入れて、室温で暗所で30分間インキュベートする。
    6. のEDU反応カクテルを削除した後、PBSで1回洗浄。
  3. BrdU染色
    1. 7.5%ヤギ血清、PBS中の7.5%ウシ胎児血清を飽和バッファーを準備します。 、脳スライスに飽和バッファーの150μl加え、カバーグラスを入れて、非特異的抗体結合をブロックするために、室温で1時間インキュベートする。
    2. カバーガラスを取り外します。飽和バッファー中で1/300に希釈したマウス抗BrdU一次抗体150μl加え、/カバースリップを置くとOインキュベート4℃で、N
    3. カバーガラスを外し、次にPBSで3回洗浄する。
    4. 飽和バッファー中で1/400に希釈したヤギ抗マウスをAlexa594二次抗体150μl加え、カバーグラスを入れて、室温で1時間インキュベートする。
    5. PBSで一度洗った後、カバーガラスを取り外します。
    6. 核染色:PBS中1μg/ mlの時に4 '、6 - ジアミジノ-2 - フェニルインドール(DAPI)の150μLを加え、カバーグラスを入れて、室温で2分間インキュベートする。
    7. メディアをマウントスライドをマウントします。

3。分析

  1. 20Xの目的や共焦点顕微鏡を用いて蛍光顕微鏡下で脳切片を調べて、ファイルを分離として3チャンネル(488ナノメートル、594ナノメートルとUV)で画像を取得する。
  2. Photoshopソフトウェアで画像を積み重ねる。
  3. 背内側脳壁の標準部門で脳切片を分析します。この部門では、その内側 - 横方向の寸法が100μmで、10μの18ビン(またはそれ以上)に分かれています先に説明したように31を画像に重畳グリッドを使用してその半径方向の寸法におけるmの高さ( 図1)。
    1. このような最初のビン、グリッドの位置を合わせ心室の境界にその長軸に平行で、心室表面である。その後、各ビンにラベルのEdU、BrdUおよび/または濃縮核(アポトーシス核に相当)の数。数の大部分が含まれているビン内、または核は2個のビンの中に等しい面積を占有している下のビン、中2のビンの境界に位置する核。
  4. 統計分析。

胚あたり少なくとも2皮質のスライスを分析します。別の仔から少なくとも3胚で実験を繰り返します。結果は、平均値の平均値±標準誤差(SEM)として与えられるべきである。統計分析は、双方向ANOVAとボンフェローニ多重比較ポストホック試験を用いてグラフパッドプリズムを用いて行われる。

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

図2に記載された実験では、EdUのちょうど照射後、照射前およびBrdU 1.5時間後に投与した。細胞の4つのタイプは、その後のEdUまたはBrdUの、両方かNoneの取り込みに応じて、1または4時間の照射後に調製皮 ​​質スライス識別された( 図2Aおよび図2B)。重要なことに、EdUのも、BrdUの取り込みのいずれも、放射線誘導アポトーシス(データは示していない)のレベルを変更した。また、染色方法はEDUおよびBrdUの検出のみがS期のDNA複製の際に組み込まれたが、さらに照射後の修復に関連付けられているDNA合成を検出する感度を持っていないことができます。実際に、i)のEdUをもBrdU染色のいずれもが、1時間後にG0期に分裂終了ニューロンに位置している皮質板の細胞における照射(PI)及びii)のEdU数(+)および/またはBrdUの(+で観察された)unirrに比べて、照射で増加しなかった脳をadiated。

EdUの(+)のBrdU(+)核

EdUの(+)のBrdU(+)核0時間PIの前と後のS期にあったNSPCに対応しています。それらは、従って、S期に照射した。 図3B及び3Cに示すように、それらのユークロマチンのEdUは(+)であり、また、BrdUを(+)であってもよい。 ( - )はchromocentersはBrdUの(+)またはBrdUのいずれかであった。屠殺時にS期の完了に応じて、 図2(b)は、その1時間のPIで、EdUの(+)のBrdU(+)を示している核はS期ビンに局在していた( つまり、それらの分布および数は、照射による影響を受けなかったビンNSPCがS期31を実行することが知られている10〜4。これは、放射線がこの時点でDNA合成の完全なブロックを誘発しなかったことを示唆している。

G 2期における頂端核への移行の基礎と一貫して、NSPCのほとんどのEdU(+)のBrdU(+)核は未照射BRAI中4時間のPIで心室の近くで発見されたNS( 図2C)。これは、核はS期ビンに残っている脳を照射し、それらの多くがアポトーシスであること2 Gyのでは発生しませんでした。要するに、このデータはNSPCがS期に照射遅延INMと細胞死と関連してイントラSチェックポイントを活性化することを示した。

EdUの(+)のBrdU( - )核

EdUの(+)のBrdU( - )の前核はなく、照射後にS期にある細胞に対応する。これらの核のChromocentersはEdUのが( 図3A)マウスに注射したとき、細胞が遅S期にあったことを示し、EdUの(+)である。 NSPCのG2 / M期の開発、マウスの脳内の最後の2時間なので、EdUの(+)のBrdU( - )NSPCは、0時間のPIでG2にあった。一貫して、ほとんどのEdU(+)のBrdU( - )核は1時間のPIでの未照射の脳内の脳室の近くに最初のビンで発見された。これは、それらの多くは典型的な有糸分裂像( 図2B)を形成さS相、後に、NSPCのINMの結果である。に1時間のPIは、EdUの数(+)のBrdU( - )核はかなり心室表面で還元されない有糸分裂像は、照射された脳では検出されなかったし。これらのデータは、G2の照射細胞は、1時間のPI内でG2 / Mチェックポイントを活性化することを示している。さらに、(+)のBrdUのEdUのほとんど( - )は、これらの核のはNSPCは、G2( 図2C)の間に、高度に放射線感受性であることを実証する4時間のPIでアポトーシス性であった。

EdUの( - )のBrdU( - )核

( - )のBrdU( - )のEdUを有する細胞核はEdUの取り込みから、動物のいけにえ( 図3E)に、G1に残っG0中の細胞(主に未成熟な神経細胞)、またはNSPCのどちらかに対応しています。 図2Cに1時間と4時間の間の比較は、S期に核がventricに向かって行きましたのに対しinterkinetic核移行は、1時間でG1の心室に近かった核を4時間で基底移行への頂端を受けたことを作る示していますウラル表面。

図2Cに示すように、これらの核の多くは4時間PIでのアポトーシス性であった。アポトーシスのEdUの数が( - )のBrdU( - )核は、心室表面付近に最大であったと上部ビンに減少する。したがって、これらのデータは、放射線誘導性アポトーシスを早期G1期および/または有糸分裂後ニューロンの移行の際に照射されていることをNSPCで発生を示唆している。これとは対照的に、全くまたは非常に少数のアポトーシス核は皮質板で発見されなかった。これは、最終的な宛先に到達した神経細胞の放射線抵抗性によるものである。

EdUの( - )のBrdU(+)核

EdUの( - )のBrdU(+)核は照射後S期に入ったセルに対応する。典型的には1時間PIで、それらは、クロマチンの拡散BrdU標識を示したが、chromocentersのではない。こうして彼らは、その時点( 図3D)での早期S期にあった。 1時間のPIでのSのPHA内の数値とローカリゼーション( - )のEdUのEビンのBrdU(+)核はコントロールと照射された脳の間で類似しています。このように1 回目の時間のPI中のS期のエントリは、マウス脳の発達( 図2B)での放射線の影響を受けなかった。 ( - )のBrdU(+)核およびこれらの核の大部分は4時間のPIでのアポトーシス性であった面白いことに、照射された脳で1時間と4時間PIの比較はEdUの数の減少を示している。これは、放射線の後にS期に入った細胞は、イントラのSチェックポイントを活性化した( 図2C)、その後、アポトーシスを起こしたことを示唆している。

図1
図1。DAPI。のEdU及びBrdU染色だけでなく、核の形態で染色したE14.5マウス胚の大脳半球の脳切片の冠状断面の分析は、背内側大脳の標準分野で分析する本文中に記載され18個のビン(またはそれ以上)に分けて、グリッドを用いたL壁。スケールバー:20μmのは、 この図の拡大版を表示するには、こちらをクリックしてください。

図2
図2。照射神経幹細胞および前駆細胞の細胞周期進行(ロケから図。、セル、2012幹細胞)。 (A)1および4時間のPI(2 Gyで)で冠状皮質切片で見つかったパターンを染色実験デザイン及びDAPI(青色)のEdU(緑)およびBrdU(赤色)の概略図。スケールバー=20μmの(B、C)のEdUの数字/ binに(+)のBrdU( - )、EdUの(+)のBrdU(+)、EdUの( - )のBrdU(+)、またはEdUの( - )のBrdU( -通常のMOとの)核非照射コントロール(青)において、通常の(赤)またはアポトーシス、照射中の(核濃縮、黒)、形態(2 Gyの)とのrphologyは1時間(B)または4時間のPI(C)で皮質。無アポトーシス核を1時間PI(B)で検出されなかった。統計分析は、ボンフェローニポストホック検定を用いて行った。略語:BrdUを、5 - ブロモ-2'-デオキシウリジン; DAPI、4'-6-ジアミジノ-2 - フェニルインドール; EdUの、5 - エチニル - 'デオキシウリジン; IZ、中間ゾーン; SVZ、脳室下帯; VZ、脳室帯はこの図の拡大版を表示するには、こちらをクリックしてください。

図3
図3差分のEdUおよびユークロマチンとchromocentersアッパーパネルのBrdU染色:zスタックのEdU(緑)の共焦点画像は、BrdUの染色(赤)とDNAは明るい青色の病巣としてchromocentersの検出を可能にするDAPI(青色)で対比。染色は、照射およびBrdU 0人事PIの前に(スケールバー:5μm)を(のみ未照射コントロールが表示されている)のEdUが1.5時間に配信された実験では1時間のPIで収集胚性脳切片上で実施した。 見るにはこちらをクリックしてくださいこの図の拡大版。

下のパネルは、冠状脳切片において検出されたEdUおよびBrdU染色の5つの異なるパターンの例を示す。画像をマージし、単一のチャネルは(スケールバー:2μm)を示している。

A)のEdUと核(+)chromocentersとのEdU(+)またはEdUの( - )ユークロマチン。 EdUのは、このように挟動原体ヘテロクロマチンの複製の間に遅S期に組み込まれています:細胞は私だった0時間のPIのN G2と。

B)のEdUと核(+)ユークロマチンおよびBrdU(+)chomocenters:ユークロマチンの大部分が複製される場合のEdUは、早期S期に組み込まれており、BrdUの後期S期に組み込まれています:細胞は0時間のPIでS期にあった。

C)のEdUと核(+)のBrdU(+)ユークロマチンとのEdU( - )のBrdU( - )chromocenters。のEdUおよびBrdUはS期の最初の部分に組み込まれています:細胞は0時間のPIで早期S期にあった。

BrdUによるD)核(+)ユークロマチンとのEdU( - )のBrdU( - )染色中心。 BrdUをS期の初めに組み込まれている。細胞は0時間のPIでG1後期にあった、その後、S期に入った。

E)のEdUと核( - )のBrdU( - )ユークロマチンとchromocenters。細胞は、G0(未熟ニューロン)またはG1期にあったとのEdUおよびBrdUパルスの間にS期に入らなかった。

ソリューションインキュベーション温度圧力攪拌
1 アルコール70% 30分 35°C 上の上の
2 アルコール95% 15分 35°C 上の上の
3 アルコール95% 30分 35°C 上の上の
4 アルコール95% 45分 35°C 上の上の
5 アルコール100パーセント 15分 35°C 上の上の
6 アルコール100パーセント 30分 35°C 上の上の
7 アルコール100パーセント 1時間 35°C 上の上の
8 トルエン100パーセント 30分 35°C 上の上の
9 トルエン100パーセント 45分 35°C 上の上の
10 トルエン100パーセント 1時間 35°C 上の上の
11 パラフィン 30分 58℃ 上の上の
12 パラフィン 1時間 58℃ 上の上の
13 パラフィン 1時間 58℃ 上の上の
14 パラフィン 1.5時間 58℃ 上の上の

テーブルパラフィン包埋のための1。真空浸透プロセッサプログラム。

1スライドの反応成分
1XのEDU反応バッファー 128.64μL
のCuSO 4 6μL
EdUのアレクサフルーアのアジ 0.36μL
1XのEdU反応緩衝添加剤 15μL
全容積 150μL

表2。のEDU反応カクテルをお楽しみいただけます。

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

のEdU 1.5時間の取り込みに基づいてここで説明する実験計画の前に照射が許可された直後に照射し、BrdUの取り込みNSPCsの後、SおよびG2 / Mチェックポイントを活性化することができるが、1 回目の時間の間に、G1 / Sチェックポイントではありませんデモ胎児のマウス脳における遺伝毒性ストレス。私たちは、私たちは、特にS期のエントリの割合を鑑賞することができ、EdUのはちょうど1時間、マウスを犠牲にする前に、照射およびBrdU後の異なる時間に注射された他の実験を行った。これらの実験は、NSPCは、 生体内で 22,23 遺伝毒性ストレス後、G1 / S停止を活性化しないことを明らかにした。

したがって、DNA修復とアポトーシスの間の選択は、これらの細胞におけるゲノムの安定性を保証付きのメカニズムの性質に疑問を上げる、G1 / Sチェックポイントでは発生しません。

プロトコルは、簡単かつ高速です。異なる手順は、明白な困難を提示していません。この技術は、交差反応32に示されているクロロデオキシウリジン(CldU)およびヨードデオキシウリジン(IDU)の使用に代わるものである。

プロトコルはいくつかの生物学的質問に対する柔軟かつ容易に適応可能であるような用途の幅広いパネルが、考えることができる。変化の例には、ロケや共同研究者23、エティエンヌとの共同研究22において、そしてルソーや共同研究者24で提案されている。また、例えばDNA損傷応答に関与するいくつかの細胞マーカーまたはタンパク質の免疫蛍光検出と組み合わせることができる。この場合に、BrdUおよびEdUの検出の両方が他のマーカーの免疫検出に有利に、市販されている異なる蛍光体を用いて実施することができることに留意されたい。

のEdUおよびBrdU NSPC in vivo組込みでは、さらなる生化学的分析のためにフローサイトメトリー細胞選別に使用することができる。最後に、目方法は、変異マウスの異なる種類又は(電離放射線以外)遺伝子毒性のストレスまたは細胞周期の進行に影響を与える他の任意の他の種類の治療後NSPCの細胞周期の進行をモニターするために実行することができるである。またそれは容易に複製する他の組織に適合させることができる。

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

著者らは、利害関係のない。

Acknowledgments

これらの結果につながる研究がグラント契約の下で、欧州連合(EU)セブンス枠組み計画(FP7/2007-2013)から資金提供を受けたNフランス電力(EDF)からとL'アジャン国立·デ·ラ·ルシェルシュから、323267を°ました - サンテ·エンバらサンテ - 苦労(ANR-SEST、Neurorad)。

Materials

Name Company Catalog Number Comments
EdU Life Technologies A10044 1 mg/ml
BrdU Life Technologies B5002 5 mg/ml
IBL 637 CIS BIO International
Tissu Tek VIP Leica
Microtome Leica RM 2125 RT
Triton X-100 Sigma-Aldrich 93443
Click-iT EdU Alexa 488 imaging kit Life Technologies C10083
Anti-BrdU GE Healthcare RPN202 1/300
Goat anti mouse-Alex594 Life Technologies A11001 1/400
Fluoromount SouthernBiotech 0100-01
Polysine slide Thermo scientific J2800AMNZ
Paraformaldehyde Sigma-Aldrich P6148
PBS Life Technologies 20012-068
DAPI Sigma-Aldrich D9542
Microscope BX51 Olympus
Confocal microscope SPE Leica
Prism software Graphpad Version 5.0c
Photoshop software Adobe

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Rakic, P. Specification of cerebral cortical areas. Science. 241, 170-176 (1988).
  2. Sauer, F. Mitosis in he neural tube. J Comp Neurol. , 377-399 (1935).
  3. Taverna, E., Huttner, W. B. Neural progenitor nuclei IN motion. Neuron. 67, 906-914 (2010).
  4. Committee, B. Embryonic vertebrate central nervous system: revised terminology. Anat Rec. 166, 257-261 (1970).
  5. Bystron, I., Blakemore, C., Rakic, P. Development of the human cerebral cortex: Boulder Committee revisited. Nature Reviews. Neuroscience. 9, 110-122 (2008).
  6. Miyata, T., et al. Asymmetric production of surface-dividing and non-surface-dividing cortical progenitor cells. Development. 131, 3133-3145 (2004).
  7. Haubensak, W., Attardo, A., Denk, W., Huttner, W. B. Neurons arise in the basal neuroepithelium of the early mammalian telencephalon: a major site of neurogenesis. Proc Natl Acad Sci U S A. 101, 3196-3201 (2004).
  8. Noctor, S. C., Martinez-Cerdeno, V., Ivic, L., Kriegstein, A. R. Cortical neurons arise in symmetric and asymmetric division zones and migrate through specific phases. Nat Neurosci. 7, 136-144 (2004).
  9. Merot, Y., Retaux, S., Heng, J. I. Molecular mechanisms of projection neuron production and maturation in the developing cerebral cortex. Seminars in Cell & Developmental Biology. 20, 726-734 (2009).
  10. Kriegstein, A. R., Noctor, S. C. Patterns of neuronal migration in the embryonic cortex. Trends Neurosci. 27, 392-399 (2004).
  11. Salomoni, P., Calegari, F. Cell cycle control of mammalian neural stem cells: putting a speed limit on G1. Trends Cell Biol. 20, 233-243 (2010).
  12. Calegari, F., Haubensak, W., Haffner, C., Huttner, W. B. Selective lengthening of the cell cycle in the neurogenic subpopulation of neural progenitor cells during mouse brain development. J Neurosci. 25, 6533-6538 (2005).
  13. Andres-Mach, M., Rola, R., Fike, J. R. Radiation effects on neural precursor cells in the dentate gyrus. Cell Tissue Res. 331, 251-262 (2008).
  14. Semont, A., et al. Involvement of p53 and Fas/CD95 in murine neural progenitor cell response to ionizing irradiation. Oncogene. 23, 8497-8508 (2004).
  15. Nowak, E., et al. Radiation-induced H2AX phosphorylation and neural precursor apoptosis in the developing brain of mice. Radiat Res. 165, 155-164 (2006).
  16. Gatz, S. A., et al. Requirement for DNA ligase IV during embryonic neuronal development. J Neurosci. 31, 10088-10100 (2011).
  17. Denekamp, J. Cell kinetics and radiation biology. International Journal of Radiation Biology and Related Studies in Physics, Chemistry, and Medicine. 49, 357-380 (1986).
  18. Hartwell, L. H., Weinert, T. A. Checkpoints: controls that ensure the order of cell cycle events. Science. 246, 629-634 (1989).
  19. Weinert, T. A., Hartwell, L. H. Characterization of RAD9 of Saccharomyces cerevisiae and evidence that its function acts posttranslationally in cell cycle arrest after DNA damage. Mol Cell Biol. 10, 6554-6564 (1990).
  20. Tolmach, L. J., Jones, R. W., Busse, P. M. The action of caffeine on X-irradiated HeLa cells. I. Delayed inhibition of DNA synthesis. Radiat Res. 71, 653-665 (1977).
  21. Painter, R. B., Young, B. R. Radiosensitivity in ataxia-telangiectasia: a new explanation. Proc Natl Acad Sci U S A. 77, 7315-7317 (1980).
  22. Etienne, O., Roque, T., Haton, C., Boussin, F. D. Variation of radiation-sensitivity of neural stem and progenitor cell populations within the developing mouse brain. Int J Radiat Biol. 88, 694-702 (2012).
  23. Roque, T., et al. Lack of a p21waf1/cip -dependent G1/S checkpoint in neural stem and progenitor cells after DNA damage in vivo. Stem Cells. 30, 537-547 (2012).
  24. Rousseau, L., et al. In vivo importance of homologous recombination DNA repair for mouse neural stem and progenitor cells. PLoS One. 7, 12 (2012).
  25. Bradford, J. A., Clarke, S. T. Dual-pulse labeling using 5-ethynyl-2'-deoxyuridine (EdU) and 5-bromo-2'-deoxyuridine (BrdU) in flow cytometry. Curr Protoc Cytom. , (2011).
  26. Deckbar, D., et al. The limitations of the G1-S checkpoint. Cancer Res. 70, 4412-4421 (2010).
  27. Manual, Click-iT EdU Imaging Kit. , http://tools.invitrogen.com/content/sfs/manuals/mp10338.pdf (2011).
  28. Weidtkamp-Peters, S., Rahn, H. P., Cardoso, M. C., Hemmerich, P. Replication of centromeric heterochromatin in mouse fibroblasts takes place in early, middle, and late S phase. Histochem Cell Biol. 125, 91-102 (2006).
  29. Wu, R., Terry, A. V., Singh, P. B., Gilbert, D. M. Differential subnuclear localization and replication timing of histone H3 lysine 9 methylation states. Mol Biol Cell. 16, 2872-2881 (2005).
  30. Wu, R., Singh, P. B., Gilbert, D. M. Uncoupling global and fine-tuning replication timing determinants for mouse pericentric heterochromatin. J Cell Biol. 174, 185-194 (2006).
  31. Takahashi, T., Nowakowski, R. S., Caviness Jr, V. S. The cell cycle of the pseudostratified ventricular epithelium of the embryonic murine cerebral wall. J Neurosci. 15, 6046-6057 (1995).
  32. Tuttle, A. H., et al. Immunofluorescent detection of two thymidine analogues (CldU and IdU) in primary tissue. J Vis Exp. , (2010).

Tags

神経科学、発行87、EdUの、BrdUを、
神経幹細胞の細胞周期の進行を評価し、マウスでの前駆細胞は、遺伝毒性ストレス後の脳の開発
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Etienne, O., Bery, A., Roque, T.,More

Etienne, O., Bery, A., Roque, T., Desmaze, C., Boussin, F. D. Assessing Cell Cycle Progression of Neural Stem and Progenitor Cells in the Mouse Developing Brain after Genotoxic Stress. J. Vis. Exp. (87), e51209, doi:10.3791/51209 (2014).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter