Yöntem makalesi

Fare Serebellar Granül Nöronlarında Reaktif Oksijen Türlerinin Neden Olduğu Nöronal Ölümün Modellenmesi

695 görüntüleme

8 Temmuz 2025

Bu makalede

Özet

Kaynak: Laaper, M. et al., Fare Primer Serebellar Granül Nöronlarında Nöronal Ölüm ve Dejenerasyonun Modellenmesi.J. Vis. Uzm. (2017).

Bu video, fare birincil serebellar granül nöronlarında reaktif oksijen türleri (ROS) kullanılarak bir nöronal yaralanma modelinin oluşturulmasını özetlemektedir. Yüksek konsantrasyonlarda hidrojen peroksit ekleyerek oksidatif stresi indükleme sürecini detaylandırır. ROS maruziyeti DNA ipliği kırılmalarına ve genomik instabiliteye neden olur. Ek olarak, hücresel proteinlerin oksidasyonu işlevlerini bozarken, lipid peroksidasyonu membran bütünlüğünü tehlikeye atar. Bu kaskad, sitokrom c salınımına ve kaspaz aktivasyonuna yol açarak nöronal apoptoz ile sonuçlanır.

Protokol

1. Deney Hazırlığı

>NOT: Aşağıdaki stok çözeltileri hazırlanabilir ve kullanıma kadar muhafaza edilebilir.

  1. Diseksiyon Çözümü
    1. 3.62 g sodyum klorür (NaCl), 0.2 g potasyum klorür (KCl), 0.069 g sodyum fosfat (NaH2PO4 ∙ H2O) ve 1.306 g D - (+) - Glikozu 500 mL damıtılmış H2O içinde çözün. Daha sonra, çözeltiye 12.5 mL HEPES Tamponu, 450 μL Fenol kırmızı çözeltisi ve 20 mL Sığır serum albümini (BSA) fraksiyonu V ekleyin. 1 N sodyum hidroksit (NaOH) kullanarak pH 7.4'e ayarlayın.
    2. 0,22 μm filtre ile sterilize edin ve 4 °C'de saklayın. Bu çözüm bir haftadan 10 güne kadar stabil kalacaktır.
  2. Tripsin
    1. % 0.9 sodyum klorür içinde 25 g / L tripsin konsantrasyonunda bir stok çözeltisi hazırlayın. Solüsyonu -20 °C'de saklayın.
  3. Tripsin İnhibitörü
    1. 1 g tavuk yumurtası akı tripsin inhibitörünü 100 mL 1 mM HCl içinde çözerek 10 mg / mL konsantrasyonda bir stok hazırlayın. Bu çözeltiyi -20 ° C'de saklayın.
  4. Deoksiribonükleaz (DNaz)
    1. 10 mg / mL'lik bir stok oluşturmak için 10 mg DNase 1'i 10 mL steril suda çözün. Solüsyonu -20 °C'de saklayın.
  5. MgSO4
    1. 1 M'lik bir stok oluşturmak için 50 mL damıtılmış suya (H2O) 6.02 g magnezyum sülfat (MgS04) ekleyin. Solüsyonu 4 °C'de saklayın.
  6. CaCl2
    1. 0.735 g kalsiyum klorürü (CaCl2∙ 2H2O) 50 mL damıtılmış H2O içinde 100 mM'lik bir stok konsantrasyonuna çözün. Solüsyonu 4 °C'de saklayın.
  7. Kartal
    1. 3.7275 g KCl'yi 50 mL damıtılmışH2O'da1 M'lik bir stok konsantrasyonuna çözün. Çözeltiyi 4 °C'de saklayın.
  8. D-(+)-Glikoz
    1. 1.802 g D- (+) - glikozu 50 mL damıtılmış H2O içinde 100 mM'lik bir stok konsantrasyonuna çözün. Solüsyonu 4 °C'de saklayın.
  9. Hücre Kültürü Ortamı
    1. Hücre kültürü ortamını aşağıdaki gibi hazırlayın: 5 mL ısıyla inaktive edilmiş diyaliz Fetal Sığır Serumu, 500 μL 200 mM L-Glutamin, 100 μL 50 mg / mL Gentamisin ve 1 mL 1.0 M KCL, 50 mL serebellar granül nöron (CGN) kültür ortamı oluşturmak için 1.125 g / L D-Glikoz ile desteklenen 45 mL filtreyle sterilize edilmiş Eagle'ın minimal esansiyel ortamına (E-MEM) eklenmelidir. Ortamı 4 °C'de saklayın.
  10. Sitozin Beta-D- Arabino Furanosid
    1. 48 mg sitozin beta-D-arabino furanosidi 10 mL büyüme ortamında 20 mM'lik bir stok konsantrasyonuna çözün. Solüsyonu -20 °C'de saklayın.
  11. Poli-D-Lizin
    1. 2 mg / mL'lik bir poli D-lizin stoğu oluşturmak için, 10 mL sterilH2Oila 20 mg poli D-lizin ekleyin. Stok poli D-lizin, -80 ° C'de 100 μL'lik alikotlarda saklanmalıdır.
      not: Aşağıdaki solüsyonlar diseksiyondan önce hazırlanmalı ve kullanıma kadar 4 ° C'de tutulmalıdır.
  12. MgSO4 Takviyeli Diseksiyon Solüsyonu
    1. 300 μL stok MgSO4 ila 250 mL diseksiyon çözeltisi ekleyin.
  13. Tripsin Diseksiyon Çözeltisi
    1. 100 μL stok tripsin ve 12 μL stok MgSO4 ila 10 mL diseksiyon çözeltisi ekleyin.
  14. Tripsin İnhibitörü Çözeltisi 1
    1. 164 μL stok tripsin inhibitörü, 250 μL stok DNaz 1 ve 12 μL stok MgSO4 ila 10 mL diseksiyon çözeltisi ekleyin.
  15. Tripsin İnhibitörü Çözeltisi 2
    1. 1040 μL stok tripsin inhibitörü, 750 μL stok DNaz 1 ve 12 μL stok MgSO4 ila 10 mL diseksiyon çözeltisi ekleyin.
  16. CaCl2 takviyeli diseksiyon solüsyonu
    1. 10 μL stok CaCl2 ve 25 μL stok MgSO4 ila 10 mL diseksiyon çözeltisi ekleyin.
  17. Poli D-Lizin Kaplı Kültür Kapları
    1. Kültür kaplarını kaplamak için, 100 μL stok poli D-lizini 40 mL steril H2O içinde seyreltin. 35 mm Nunc kültür kapları için 2 mL seyreltilmiş poli D-Lizin çözeltisi ekleyin. 4 oyuklu plaka için, her oyuklu oyuklara 300 μL seyreltilmiş poli D-Lizin ekleyin.
    2. Poli D-lizinin, her bir kuyucuğu 4 mL veya 600 μL (sırasıyla 35 mm kültür kapları veya 4 kuyulu plakalar için) steril H2O ile aspire etmeden ve yıkamadan önce 1 saat bekletin. Daha sonra H2O'yu aspire edin ve bulaşıkları 1 saat kurumaya bırakın.

2. Beyin Ekstraksiyonu ve Beyincik İzolasyonu

  1. Kafa kesme makası kullanarak 6-7 günlük bir fare yavrusunun kafasını kesin. Beynin diseksiyonunu steril bir doku kültürü başlığında gerçekleştirin.
  2. Beyni çıkarmak için, bir çift forseps kullanarak kafayı kavrayın ve Şekil 1'de gösterildiği gibi mikrodiseksiyon makası kullanarak cildi başın ön kısmına doğru kesin. Ardından, kontaminasyon riskini en aza indirmek için yeni bir makas kullanarak kafatası kemiğini kesin. Forseps kullanarak beyni kaplayan kafatasını çıkarın ve forseps veya bir spatula kullanarak beyni çıkarın.
    1. Gerektiğinde, beyni bir bütün olarak dışarı çıkarmayı kolaylaştırmak için optik siniri kesin.
  3. Beyni,MgS04 ile takviye edilmiş diseksiyon solüsyonuna yerleştirin. Çözeltiyi ve beyni buzun üzerinde tutun.
  4. Beynin çıkarılmasını takiben, bir diseksiyon mikroskobu altında, hala MgSO4 takviyeli diseksiyon solüsyonu içindeyken beyincikleri beyinden diseke edin ve ince forseps kullanarak meninksleri çıkarın. Beyincik'i ventral tarafına çevirin ve koroid pleksusun çıkarılmasını sağlayın.
  5. Serebellayı ~ 1 mL MgSO4 takviyeli diseksiyon çözeltisi içeren 35 mm'lik bir tabağa koyun.
  6. Dokuyu küçük parçalar halinde kesin ve 30 mL MgSO4 tamponlu diseksiyon solüsyonu içeren 50 mL'lik bir tüpe aktarın.

3. Fare Serebellar Granül Nöron İzolasyonu ve Kültürü

  1. Kıyılmış serebral dokuyu içeren 50 mL'lik tüpü 644 x g ve 4 °C'de 5 dakika santrifüjleyin.
  2. Süpernatanı çıkarın ve 10 mL tripsin diseksiyon çözeltisi ekleyin. Ardından tüpü 37 °C'de 15 dakika yüksek hızda çalkalayın.
  3. Tüpe 10 mL tripsin inhibitörü çözeltisi 1 ekleyin ve 2 dakika boyunca hafifçe sallayın.
  4. Tüpü 644 x g ve 4 °C'de 5 dakika santrifüjleyin.
  5. Süpernatanı çıkarın ve 2 mL tripsin inhibitörü çözeltisi 2 ekleyin ve ardından 15 mL'lik bir tüpe aktarın.
  6. Çözelti bulanıklaşana kadar dokuyu 15 mL'lik tüpte ezin. Sonra 5 dakika bekletin.
  7. Berrak süpernatanı çıkarın ve süpernatanı 1 mL CaCl2 takviyeli diseksiyon solüsyonu içeren yeni bir tüpe aktarın.
  8. Adım 3.6'dan itibaren peleti içeren tüpün dibine başka bir mL tripsin inhibitörü çözeltisi 2 ekleyin. Tekrar ezin ve 5 dakika bekletin. Süpernatanı çıkarın ve adım 3.7'deki süpernatanı içeren tüpe ekleyin (Bu, adım 3.6-3.7'nin tekrarıdır). Dokunun çoğu mekanik olarak ayrışana kadar bu işlemi tekrarlayın.
  9. Her mL süpernatan için süpernatan koleksiyonuna 0.3 mL CaCl2 takviyeli diseksiyon solüsyonu ekleyin.
  10. Tüpün içeriğini karıştırın ve ardından 644 x g'da 5 dakika santrifüjleyin.
  11. Süpernatanı çıkarın ve pelete 10 mL taze ortam ekleyin ve karıştırın.
  12. Hücreler daha sonra sayılabilir ve 1.5 x 106 hücre / mL'lik bir konsantrasyona seyreltilebilir. Genel olarak, tripsinizasyon süresine ve diseksiyonun verimliliğine bağlı olarak, diseke edilen her beyinden 10 milyon hücre beklendiğini lütfen unutmayın. Önceden yapılmış poli D-lizin plakaları üzerindeki plaka hücreleri. 4 oyuklu plakalar için, plaka 0.5 mL, oyuk başına 7.5 x 105 hücre verir. 35 mm'lik tabaklar için, plaka başına 6 x 106 hücre veren 4 mL plaka.
  13. 24 saat sonra, glial kontaminasyonu azaltmak için plakalara sitozin-β-arabino furanosid (AraC) ekleyin. Her mL ortam için 0,5 μL 20 mM AraC gereklidir. Arac'ın eklenmesi bir medya değişikliği gerektirmez. Hücreler 7-8 gün boyunca korunacaksa, bu tedaviyi 3. günde tekrarlayın.
  14. Kültürleri 37 ° C'de% 5 CO2 inkübatörde tutun ve 5 günü geçen her 2 günde bir her 2 mL ortam için kültüre 100 μL 100 mM glikoz eklenerek besleyin. Tam bir medya değişikliği gerekli değildir.

4. Nöronal Yaralanmanın Modellenmesi

  1. ROS ile indüklenen hücre ölümünü (oksidatif stres) indüklemek için, nöronları 75-100 μM hidrojen peroksit (H2O2) ile tedavi edin ve H2O2 'ye 5 dakika maruz kaldıktan sonra paralel kültürlerden şartlandırılmış ortama geçin. H2O2'nin kararsızlığınedeniyle, konsantrasyonu 24 saatlik tedaviden sonra kültürde% 50-70 hücre ölümüne neden olacak bir seviyeye optimize edin (Şekil 2).

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Sonuçlar

figure-results-1
Şekil 1: Fare beyninin çıkarılması ve beyincik diseksiyonu. (A) 6-7 günlük bir farenin beynini çıkarmak için, bir çift forseps kullanarak, kafayı kavrayın ve bir çift mikrodiseksiyon makası kullanarak cildi noktalı çizgiler boyunca öne doğru kesin. Sadece cildi ve bağ dokusunu kesmeye dikkat edin, çok derin bir kesi kafatasını delebilir ve beyne zarar verebilir. Orta hat boyunca düz o...

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Açıklamalar

Herhangi bir çıkar çatışması beyan edilmedi.

Malzemeler

Bu makalede kullanılan malzemelerin listesi
AdŞirketKatalog numarasıYorumlar
qPCR lentivitral titrasyon kiti Akbulut#LV900
Speedy Virüs Arıtma Çözümü Akbulut#LV999
pCMV-dR8.2Ekle#8455
pCMV-VS.VGEkle#8454
Damıtılmış su Gibco (Gibco)#15230162
200 mM L-Glutamin Gibco (Gibco)#25030081
35 mm Nunc kültür kaplarıGibco (Gibco)#174913
PowerUP SYBR yeşil ana karışımYaşam Teknolojileri#A25742
BSA V ÇözümüSigma Aldrich#A-8412
CaCl2 • 2H2OSigma Aldrich#C-7902
KamptothecinSigma Aldrich#C-9911
Tavuk Yumurtası Beyaz Tripsin İnhibitörü Sigma Aldrich#10109878001
Sitozin beta-D-Arabino FuranosidSigma Aldrich#C-1768
D-(+)-Glikoz Sigma Aldrich#G-7528
DNase1 Sigma Aldrich#11284932001
Eagle-minimal esansiyel ortamSigma Aldrich#M-2279
glisinSigma Aldrich#G-5417
Isı ile inaktive edilmiş diyalize Fetal Sığır Serumu Sigma Aldrich#F-0392
Hepes Tamponu Sigma Aldrich#H-0887
Hidrojen peroksitSigma Aldrich#216763
50 mg / mL Gentamisin Sigma Aldrich#G-1397
MgSO4 Sigma Aldrich#M-2643
N-Metil-D-aspartik asitSigma Aldrich#M-3262
Fenol Kırmızı Çözeltisi Sigma Aldrich#P-0290
Tripsin Sigma Aldrich#T-4549
Lipofektamin 3000Thermo Fisher BilimselL3000-008
P3000 Arttırıcı ReaktifThermo Fisher BilimselL3000-008
Opti-MEM I Azaltılmış Serum OrtamıThermo Fisher Bilimsel31985070
Kartal VWR (VWR)#CABDH9258
NaCl (Doğal) VWR (VWR)#CABDH9286
NaH2PO4H2O VWR (VWR)#CABDH9298
Poli D-lizin VWR (VWR)#89134-858
DMEM (Ömer Çiçeğavrupa bizonu#319-005-CL
FBS (FBS)avrupa bizonu# 080-450
· · · · · · · · · · · · · · · · · Serisi Serisi

Yeniden basım ve izinler

Bu JoVE makalesinin metnini veya şekillerini yeniden kullanmak için izin iste

İzin iste

Etiketler

Hidrojen Peroksit UygulamasOksidatif Stres nd ksiyonuDNA Zincir K r lmalarLipid PeroksidasyonuSitokrom c Sal n mKaspaz AktivasyonuApoptotik N ronal l m

İlgili makaleler