This work was supported by a research grant MOP 119271 to JMW by the Canadian Institute of Health Research. The authors would like to thank Ms. Yao Fang Tan for her outstanding technical assistance.

HINWEIS: Alle Tierverfahren gemäß den zum Tiergesundheit und Tier Richtlinien der Abteilung für Vergleichende Medizin an der Universität von Toronto. 1. Herstellung von Schnitten des Hippocampus <ol><li> Sterilisieren Sie die folgenden Instrumente mit dem Trocken Autoklaven bei 125 ° C: Skalpellgriff (# 3) (2), Standard-Muster Pinzetten, groß (1), Kleine Dissektor Scheren (abgewinkelt zu Seite) (1), Micro Löffel (Löffel und Flach Spachtel Enden) (1), Mikro-Spatel (abgerundet und aufgerundet verjüngten Enden) (2), Gourmet Pinsel (1), poliert Feuer Pasteur-Pipette (2), Gaze Plätze, 2 x 2 Zoll (5). </li><li> Wenn sterile, legen Sie die Instrumente in einen sterilen Behälter und halten bis zum Gebrauch überdachte. Unmittelbar vor der Dissektion, tauchen Instrumente in einer 70% igen Ethanollösung. </li><li> Bereiten Sie eine 6-Well-Kulturplatte mit Kultureinsatzes vor Beginn der Dissektion Verfahren durch Zugabe von 1 ml Kulturmedium / Vertiefung und Speichern der Platte in den Inkubator bei 35 ° C einnd 5% CO 2. </li></ol> 2. Ordnen Sie Dissection Werkzeuge in sterilen Laminarströmungshaube <ol><li> Sprühen Sie das Steril mit 70% Ethanol und entfernen sterilisiert Dissektionsinstrumente von Alkohol. Ermöglichen, dass die Instrumente zu trocknen, während auf eine sterile Petrischale ruhen, um den Kontakt zwischen dem Alkohol und dem sezierten Hirngewebe zu vermeiden. </li><li> Kaution 5-7 ml sterilisiertem eiskalten Sezieren Lösung in 2 große sterile Petrischalen. Ein Gericht wird zu kühlen und reinigen Sie den Kopf (dirty), die andere zum Kühlen und Spülen der ausgehöhlt Gehirn (clean). Platzieren eines sterilisierten Filterpapier in einer Petrischale Deckel zum Zerlegen das Gehirn. </li><li> Legen Sie eine kleine, sterilisierte Filterpapier in einem der kleinen Petrischale Deckel zum Präparieren Sie das Hippocampus. Kaution 3-5 ml sterilisiertem eiskalten Sezieren Lösung in 2 kleine, sterile Petrischalen. Ein Gericht wird den ausgehöhlt Hippocampus zu halten, wird man Abschnitte während der Abtrennung des Hippocampus Abschnitte haltenunter Dissektionsmikroskop. </li><li> Bereiten Sie das Gewebe Chopper durch Abkleben ein Stück Filterpapier sterilisiert an die Schneidphase und Montage einer sterilen Rasierklinge. Befeuchten Sie das Filterpapier mit sterilisierten Sezieren Lösung. </li><li> Sprühen Sie eine saubere Bio-Beutel mit Alkohol und legen Sie sie in eine laminare Strömung Sterilbank. </li></ol> 3. Hippocampus Dissection <ol><li> Sprühen Sie das P7 Sprague-Dawley Rattenjungen mit 70% Ethanol außerhalb der laminaren Strömung Sterilbank und schnell zu enthaupten, das Tier mit großen sterilen chirurgischen Schere in der Sterilbank. Lassen Sie den Kopf fallen in eiskaltes Sezieren Lösung in einem der Petrischalen. </li><li> In der Petrischale, spülen Sie das Blut und schnell überweisen Sie den Kopf zu sterilisierende Filterpapier, Bauchseite nach unten. </li><li> Verwendung des Skalpell entlang der Rückenfläche in der sagittalen Ebene schneiden die darunterliegende Schädel freizulegen. Schnitt durch die Haut, aber nicht die darunter liegenden Knochen, die weich und bei Ratten t leicht durchlässig istsein Alter. Beiseite dieses &quot;dirty&quot; Skalpell und nicht auf Hirngewebe zu verwenden nicht. </li><li> Mit den kleinen Dissektor Schere (abgewinkelt zu Seite) und Zangen, aufgeschnitten den Schädel entlang Pfeilnaht des Schädels zu Bregma, die anatomische Punkt auf dem Schädel, wo die Kranznaht senkrecht durch die Pfeilnaht durchschnitten. Verwenden einer Pinzette, um Schädel Klappen von der Mittellinie des Schädels auf und davon ziehen. </li><li> Setzen Sie den Mikrolöffel an der Unterseite des Gehirns, unter der Hirnstamm, zu heben, das Gehirn aus dem Schädel. Heben Sie das Gehirn, um die Sehnerven und Riechkolben auf die basale Oberfläche des Gehirns aus. Schneiden Sie diese Strukturen mit einer kleinen Schere vollständig zu lösen, die das Gehirn vor den Schädel. Entfernen Sie und übertragen Sie die intakten Gehirn auf die andere große Petrischale mit eiskaltem Sezieren Lösung. </li><li> Mit dem Mikrolöffel, übertragen das Gehirn auf eine kleine Petrischale Deckel, die steriles Filterpapier. Mit einer sterilen Pasteurpipette gründlich das Gehirn mit ein paar Tropfen disschneidenden Lösung, um Gewebe feucht zu halten. </li><li> Mit Hilfe eines &quot;sauberen&quot; Skalpell schneiden die beiden Halbkugeln auseinander. Übertragen Sie die linke Hemisphäre wieder in großen Petrischale mit Mikrolöffel und legen Hemisphäre pia Seite nach unten in eiskaltem Sezieren Lösung für die spätere Verwendung. </li><li> Sehen Sie sich die medialen Fläche des rechten Hemisphäre und Identifizierung der Randgewölbe, eine herausragende Band aus weißen Substanz entlang der medialen Rand des Hippocampus. Mit einem sterilen Skalpell, einen sagittalen Schnitt durch das Scheidengewölbe, aber darauf achten, denn nur 0,5 cm des Skalpells Spitze wird ausreichen, um den Fornix schneiden. </li><li> Mit 2 Mikro-Spatel, entfernen Sie die ersten Hippocampus vom rechten Hemisphäre, indem Sie den rechten-Spatel auf den Hirnstamm und Anheben des darüber liegenden Kortex mit der linken Spachtel. Heben Sie die Rinde, die Seitenventrikel und mediale Fläche des Hippocampus zu offenbaren. Eine weiße geschwungene Linie, die Fimbria, sollte jetzt sichtbar sein. </li><li> Richten Sie die Krümmung der Spatel mit der Curvatur der Fimbrien und vorsichtig auf die Spachtel unter der Fimbrien. Schieben Sie den Spatel nach links und fahren Sie entlang rostral-kaudale Achse und heben Spachtel in dorsale Richtung Hippocampus zu entfernen. </li><li> Übertragen Sie den Hippocampus zu einem 2. kleinen Petrischale mit eiskaltem Sezieren Lösung. Wiederholen Sie den Vorgang auf der linken Hemisphäre, um den linken Hippocampus zu entfernen. </li><li> Mit einem Mikrospatel, sorgfältig die hippocampi Transfer zum Gewebe Chopper Bühne. Ordnen sie benachbart und parallel zueinander und senkrecht zu der Achse der oszillierenden Klinge. Verwenden Sie einen Pinsel, um das Gewebe zu positionieren und ein paar Tropfen des Präparationslösung auf der Oberseite des Hippocampus. </li><li> Schneiden Sie das Gewebe in 400 &amp; mgr; m Scheiben ohne Pause zu einzelnen Scheiben zu entfernen (in der Regel werden sie nicht an der Klinge haften). Nach den ganzen Hippocampus geschnitten worden ist, verwenden Sie den Pinsel, um vorsichtig zu übertragen die Abschnitte zu einem 2. kleinen Petrischale mit Dissektion Lösung. </li><li> Unter Anzeigeissecting Mikroskop vorsichtig trennen die schwimmenden Scheiben mit amicro-Spachtel und Pinsel. </li><li> Entfernen Sie die vorbereiteten Kulturplatte mit Kultureinsatzes aus dem Inkubator und in eine Sterilbank. </li><li> Mit einer feuerpolierten Pasteur-Pipette, ziehen 4-5 Scheiben in die Pipette und Transfer Scheiben an die apikale Oberfläche der Kultureinsatzes Membran. Als nächstes stellen Sie die Position mit einem Pinsel und lassen Raum zwischen einzelnen Abschnitte und der Grenze des Kultureinsatzes. </li><li> Mit einer sterilen Pasteur-Pipette, entfernen Sie das überschüssige Sezieren Lösung von apikalen Oberfläche der Membran. HINWEIS: Beim Entfernen Lösung vermeiden Zeichnung Gewebeschnitte in die Pipette. Alternativ können Sie einen regelmäßigen Pipette (P200 oder P1000) mit sterilisierten Pipettenspitzen langsam entfernen Lösung. </li><li> Platzieren der Kulturplatte mit serumhaltigem Kulturmedium und den Hippocampus wieder in den Inkubator bei 35 ° C und 5% CO 2. HINWEIS: Wenn Experiment Anrufezur Erzeugung von Kulturen aus verschiedenen Tieren, gründlich zu reinigen die laminare Strömung Sterilbank zwischen Dissektionen. Zurück Instrumente Alkohollösung und ersetzen Sie alle Petrischalen, Filterpapiere und sterilen Rasierklingen vor der zweiten Sektion. </li></ol> 4. Fütterung und Pflege von organotypischen Slices <ol><li> Futterkulturen in einem sterilen laminaren Strömung Sterilbank. </li><li> Führen Sie die erste Fütterung der kultivierten Abschnitten 2 Tage nach der Präparation. Saugen Sie alte Kulturmedium unter Verwendung sterilisiert Glaspipette. </li><li> Sterile 5 ml serologische Pipette 1 ml frisches, steriles, Serum enthaltendem Medium zu den Vertiefungen hinzu. </li><li> Ersetzen Sie vorsichtig die Kultureinsatzes und kümmern uns um die Luftblasen, die unter Membranoberfläche gebildet haben können. </li><li> Nach der ersten Fütterung, jeden zweiten Tag geändert Medium. </li></ol> 5. Inkubation von Gewebeschnitten mit Thymidin-Analoga zu Newborn Neuronen Beschriften <ol><li> Um zu untersuchen,die Reifung und Integration von dentatus Körnerzellen im Hippocampus, brüten die organotypische Scheiben mit einer Thymidinanalogon wie Bromodeoxyuridine (BrdU) oder Chlorodeoxyuridine (CldU). Hier verwenden wir CldU aufgrund seiner höheren Löslichkeit in Salzlösung. </li><li> Nach 3DIV wird mit 1 ul 10 mg / ml Stammlösung CldU in Kochsalzlösung auf 1 ml Kulturmedium bis zu einer Endkonzentration von 10 ug / ml. Wenn BrdU verwendet wird, korrigieren Sie die Konzentration für die Unterschiede im Molekulargewicht. Hinzufügen Medium mit CldU Kultur Vertiefungen inkubieren Gewebes mit CldU haltige Medium für 2 Stunden bei 35 ° C. </li><li> Nach 2 Stunden Inkubation bei 35 ° C, entfernen Sie die CldU haltigen Mediums und Ersetzen mit regulären Fütterungsmedium zur normalen Ernährungsplan (siehe oben) wieder aufzunehmen. </li></ol> 6. Gewebefixierung und Lagerung <ol><li> Stellen Sie einen Zeitplan für die Anwendung Behandlungen und Befestigungsgewebeproben vor Beginn der Kulturexperimenten (2B). </li> &lt;li&gt; Bei einem vorbestimmten Tag nach der Dissektion, bereiten Sie die folgenden in einem Laborabzug: a 10-50 ml Becherglas mit 4% Paraformaldehyd (PFA) in phosphatgepufferter Kochsalzlösung (PBS); ein leeres Becherglas verworfen Kulturmedium; kleine Zange; und ein 1.000 ml-Pipette mit Einwegspitzen. </li><li> Entfernen Sie die Kulturplatte (n) aus Inkubationskammer und Transfer zu einem Abzug. Kippen Sie die einzelnen Well-Platte Einsätze mit einer Pinzette. Als nächstes mit einer Pipette Kulturmedium und in ein Becherglas zur Verfügung zu entfernen. Schwenk der Kulturplatte in einem Winkel, um sicherzustellen, dass alle Kulturmedium entfernt. </li><li> Beenden Entfernen Medium für eine Kulturplatte zu einer Zeit. Als Medium wurde entfernt, 1 ml von 4% PFA zu jeder Kultur gut und Siegel gut mit Parafilm zu plattieren. Wiederholen für so viele Kulturplatten als notwendig und Übertragungsplatten in den Kühlschrank bei 4 ° C für 24 Stunden. </li><li> Nach 24 Stunden, bereiten Sie die folgenden in einem Abzug: 10-50 ml Becherglas mit 0,1% Natriumazid in PBS; eine leereBecherglas verworfen PFA (folgen Sie Sicherheitsvorkehrungen, wenn das Verwerfen giftige Stoffe); kleine Zange; und 1000 ml-Pipette mit Einwegspitzen. </li><li> Gehen Sie wie unter 6.4 für das Hinzufügen von PFA umrissen, aber 1 ml PBS mit Natriumazid statt. Einmal vollständig übertragen, Dichtungs Mikrotiterplatten für die zukünftige Verwendung durch Umwickeln Kanten in Parafilm und Lagerung im Kühlschrank bei 4 ° C. </li></ol> 7. Schnitte Gewebe für die Immunhistochemie <ol><li> Führen Schneiden mit einem Vibratom Gewebe. Die folgende Reihe von Schritten zur Maximierung der Ausbeute an verwertbarem Gewebeschnitte von organotypischen Kulturen. HINWEIS: Unmittelbar im Anschluss an hippocampale Dissektion und beschichteten Scheiben, hat das Gewebe eine Dicke von etwa 400 um. Jedoch nach 2-3 Wochen in der Inkubationskammer werden Gewebeschnitte beginnen zu glätten, was in einem letzten Abschnitt Dicke von 150-300 &amp; mgr; m. </li><li> Bereiten Sie Folgendes vor dem Kapitel gezüchtete Gewebe: ein # 11 Skalpell blade und Griff, eine Glaspetrischale mit eiskaltem PBS, eine Mikrodissektion Zangen, und eine saubere Schnitt Vibratom Bühne, um Gewebe zu befestigen. </li><li> Verwenden ein Skalpell vorsichtig entlang des Umfangs des kreisförmigen Einsatz Membran geschnitten, so dass sie von den Kunststoffeinsatz Gehäuse gelöst werden. Lassen Sie genügend Raum zwischen der kultivierten Scheibe und dem Skalpell. </li><li> Übertragen Sie die freistehende Einsatz Membran auf eine Petrischale mit PBS. Nach dem Spülen in PBS verwenden Zange, um die Membran zu der Vibratom Montagetisch zu übertragen. </li><li> Als Nächstes verwenden Sie das Skalpell, um überschüssige Membran umgibt kultivierten Scheiben zu beseitigen und schneiden Sie überschüssiges Material um saubere Kanten zu schaffen. Dieser Schritt wird die Membran sicherzustellen ist flach und kann leicht an der Schnittfläche entsprechen. </li><li> Zeigen 1-2 Tropfen Kleber auf der Vibratom Schneid Bühne und verteilt in gleichmäßige Schicht mit einer 22 G-Nadel. Verbreiten Klebstoff in einer rechteckigen Form mit der langen Seite parallel zu der Schneidklinge der Vibratom. Führen Sie diesen Schrittschnell, um den Klebstoff vor dem Austrocknen zu verhindern. </li><li> Verwenden einer Pinzette, um das zugeschnittene Membran, die Hippocampus-Schnitten an der Schneidphase zu übertragen und vorsichtig positionieren Sie die Membran auf Kleber und sicherzustellen, dass sich keine Luftblasen. </li><li> Wie der Sekundenkleber trocknet, übertragen Sie die Vibratom Bühne mit dem Klebemembran zurück in die PBS, die Petrischale. Bereiten Sie die Vibratom Klinge und eine 48 Well-Platte mit Natriumazid, um Gewebeschnitte zu speichern. </li><li> Verwenden Sie die Vibratom bis 30 um Abschnitte der organotypischen Gewebe und in ein 48-Well-Platte, die Natriumazid enthalten, abgespeichert und dann immunhistochemischen Färbung zu erzeugen. </li><li> Siehe Protokolle zur immunhistochemischen Färbung 26,29 vorbestehenden. </li></ol>

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M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Heterogenous+properties+of+dentate+granule+neurons+in+the+adult+rat.">Heterogenous properties of dentate granule neurons in the adult rat.</a> Journal of Neurobiology. 42 (2), 248-257 (2000).</li><li>Wojtowicz, J. M., Kee, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=BrdU+assay+for+neurogenesis+in+rodents.">BrdU assay for neurogenesis in rodents.</a> Nature Protocols. 1 (3), 1399-1405 (2006).</li><li>Fritsch, R. S. E. R., Weibel, E. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Stereological+Methods,+Vol.+1:+Practical+Methods+for+Biological+Morphometry.">Stereological Methods, Vol. 1: Practical Methods for Biological Morphometry.</a> Zeitschrift f&#252;r Allgemeine Mikrobiologie. 21 (8), 630-630 (1981).</li><li>Bunk, E. C., Konig, H. G., Bonner, H. P., Kirby, B. P., Prehn, J. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=NMDA-induced+injury+of+mouse+organotypic+hippocampal+slice+cultures+triggers+delayed+neuroblast+proliferation+in+the+dentate+gyrus:+an+in+vitro+model+for+the+study+of+neural+precursor+cell+proliferation.">NMDA-induced injury of mouse organotypic hippocampal slice cultures triggers delayed neuroblast proliferation in the dentate gyrus: an in vitro model for the study of neural precursor cell proliferation.</a> Brain Research. 1359, 22-32 (2010).</li><li>Kolb, B., Pedersen, B., Ballermann, M., Gibb, R., Whishaw, I. Q. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Embryonic+and+postnatal+injections+of+bromodeoxyuridine+produce+age-dependent+morphological+and+behavioral+abnormalities.">Embryonic and postnatal injections of bromodeoxyuridine produce age-dependent morphological and behavioral abnormalities.</a> The Journal Of Neuroscience : The Official Journal Of The Society For Neuroscience. 19 (6), 2337-2346 (1999).</li><li>Morris, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+genetic+toxicology+of+5-bromodeoxyuridine+in+mammalian+cells.">The genetic toxicology of 5-bromodeoxyuridine in mammalian cells.</a> Mutation Research. 258 (2), 161-188 (1991).</li><li>Bannigan, J., Langman, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+cellular+effect+of+5-bromodeoxyuridine+on+the+mammalian+embryo.">The cellular effect of 5-bromodeoxyuridine on the mammalian embryo.</a> Journal Of Embryology And Experimental Morphology. 50, 123-135 (1979).</li><li>Breunig, J. J., Arellano, J. I., Macklis, J. D., Rakic, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Everything+that+glitters+isn't+gold:+a+critical+review+of+postnatal+neural+precursor+analyses.">Everything that glitters isn't gold: a critical review of postnatal neural precursor analyses.</a> Cell Stem Cell. 1 (6), 612-627 (2007).</li><li>Duque, A., Rakic, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Different+effects+of+bromodeoxyuridine+and+[3H]thymidine+incorporation+into+DNA+on+cell+proliferation,+position,+and+fate.">Different effects of bromodeoxyuridine and [3H]thymidine incorporation into DNA on cell proliferation, position, and fate.</a> The Journal Of Neuroscience : The Official Journal Of The Society For Neuroscience. 31 (42), 15205-15217 (2011).</li><li>Namba, T., Mochizuki, H., Onodera, M., Namiki, H., Seki, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Postnatal+neurogenesis+in+hippocampal+slice+cultures:+early+in+vitro+labeling+of+neural+precursor+cells+leads+to+efficient+neuronal+production.">Postnatal neurogenesis in hippocampal slice cultures: early in vitro labeling of neural precursor cells leads to efficient neuronal production.</a> Journal of Neuroscience Research. 85 (8), 1704-1712 (2007).</li></ol>

The authors declare that they have no competing financial interests.

Nach CldU (oder BrdU) Verabreichung kann die Zeitleiste der Anwendung von pharmakologischen Mitteln ausgewählt werden, um neugeborene DGCs während bestimmter Entwicklungs Fenster Ziel. Zum Beispiel kann eine hypothetische Mittel während der zweiten Woche nach der CldU Injektion, die vorgeschlagen wird, mit dem Alter der unreifen Neuronen, die zu einem Entwicklungsstadium sind, wo GABA depolarisierende übereinstimmen angewendet werden. Zukünftige Studien unter Verwendung dieses Protokolls kann die pharmakologische M...

Adult neurogenesis in the mammalian hippocampus represents a remarkable example of the brain&#8217;s innate capacity for adaptability and plasticity. Dentate granule cells (DGCs) are generated from a renewable pool of neural progenitor cells in the hippocampal dentate gyrus, which is one of the two presently well-characterized neurogenic regions in the mammalian brain, and is thought to be particularly important for learning and memory. The hippocampus is part of the limbic system and has a deep location within the mammalian brain, which makes it a difficult target for precise pharmacological manipulation. Additionally, aberrant neurogenesis has been implicated in conditions, such as epilepsy, schizophrenia, and Alzheimer&#8217;s disease, which has prompted interest in understanding the influence of various pharmacological agents during the maturation and survival of newborn neurons. The distinction between postnatal and adult neurogenesis is blurred and previous studies have shown that many features of in vivo neuronal development in the early postnatal period and adulthood are similar25. Here we emphasize postnatal neurogenesis and suggest possible applications to adult neurogenesis.
Organotypic slice cultures provide an efficient in vitro method for studying various physiological properties of the mammalian hippocampus. The value of slice cultures prepared from rodent brains can be summarized in three main qualities: 1) the protocol is straightforward and requires readily available materials; 2) slice cultures allow for pharmacological studies that eliminate complex variables such as the deep anatomic location of the hippocampus and circumvents the blood brain barrier1; and 3) the well characterized structure of the hippocampus and tri-synaptic circuit is preserved2. Previous investigators have used the organotypic hippocampal culture to study synaptic development and physiology3,4, gliogenesis5-7, ischemic brain damage8,9, neuroprotection and neurorepair10-12 as well as epilepsy13-15.The slice cultures could also provide a useful model system allowing for the monitoring of cell development in conjunction with labeling of cells with green fluorescent protein (GFP) or other vital markers.
Slice cultures have also been previously employed to study postnatal hippocampal neurogenesis16-19, but one important factor in the majority of these studies is the well-characterized degeneration that results from explanting tissue from adult animals after approximately 2 weeks in vitro20,21. For this reason, slice cultures are typically prepared from early post-natal (P5-P10) mice or rat pups, which utilizes the improved viability of early postnatal brain tissue for culturing22. While previous studies have shown that the early postnatal and adult hippocampus differ with regards to synaptic physiology and the expression of specific neuronal subtypes23,24, there is substantial conservation of the choreographed developmental program that newborn dentate granule cells proceed through during maturation25. Additionally, recent studies have suggested that the physiological characteristics of newborn DGCs in culture are very similar to immature neurons in the acute hippocampal slice preparation16.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="769">
	<tbody>
		<tr height="26">
			<td height="46" rowspan="2" style="height:47px;width:265px;">Name of Reagent/ Equipment</td>
			<td rowspan="2" style="width:131px;">Company</td>
			<td rowspan="2" style="width:135px;">Catalog Number</td>
			<td rowspan="2" style="width:239px;">Comments/Description</td>
		</tr>
		<tr height="20">
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:265px;">5-chloro-2&#39;-deoxyuridine (CldU)</td>
			<td style="width:131px;">MP Biomedicals</td>
			<td align="right" style="width:135px;">105478</td>
			<td style="width:239px;">Hazardous, Carcinogenic</td>
		</tr>
		<tr height="80">
			<td height="80" style="height:80px;width:265px;">Cell culture inserts, 30mm diameter, 0.4&#181;m pore size</td>
			<td style="width:131px;">Thermo scientific&#160;</td>
			<td align="right" style="width:135px;">140660</td>
			<td style="width:239px;">Nuclon delta coating on these inserts provides better tissue adhesion and improves slice quality.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:265px;">Conical Centrifuge tubes (sterile)</td>
			<td style="width:131px;">Fisher Scientific</td>
			<td style="width:135px;">14-432-22</td>
			<td style="width:239px;"></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:265px;">Dissector scissors (angled to side)</td>
			<td style="width:131px;">Fine Science Tools&#160;</td>
			<td style="width:135px;">14082-09</td>
			<td style="width:239px;"></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:265px;">Minimum essential medium (MEM)</td>
			<td style="width:131px;">Gibco</td>
			<td style="width:135px;">11095; liquid</td>
			<td style="width:239px;">Store at 4&#176;C</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:265px;">Eclipse Ni-U fluorescent microscope</td>
			<td style="width:131px;">Nikon</td>
			<td style="width:135px;"></td>
			<td style="width:239px;"></td>
		</tr>
		<tr height="80">
			<td height="80" style="height:80px;width:265px;">Glue for tissue</td>
			<td style="width:131px;">Krazy Glue</td>
			<td style="width:135px;">KG585</td>
			<td style="width:239px;">Use minimum amount of glue to achieve adhesion as any tissue exposed to glue will be unusable for IHC.</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:265px;">Hank&#8217;s Balanced Salt Solution (HBSS) (500 mL)</td>
			<td style="width:131px;">Gibco</td>
			<td style="width:135px;">14025-092</td>
			<td style="width:239px;">Store at 4&#176;C</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:265px;">Horse Serum Heat Inactivated (500 mL)</td>
			<td style="width:131px;">Gibco</td>
			<td style="width:135px;">16050-122</td>
			<td style="width:239px;">Make 50 mL aliquots and store at -20&#176;C</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:265px;">Kimwipes</td>
			<td style="width:131px;">Kimberly-Clarke</td>
			<td style="width:135px;">TW 31KYPBX</td>
			<td style="width:239px;"></td>
		</tr>
		<tr height="60">
			<td height="60" style="height:60px;width:265px;">Modified glass pipettes (bottom of Pasteur pipette removed and edge smoothed with Bunsen flame)</td>
			<td style="width:131px;"></td>
			<td style="width:135px;"></td>
			<td style="width:239px;"></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:265px;">Petri Dish (100mm x 15mm) and (60mm x 15mm)</td>
			<td style="width:131px;">Fisher Brand</td>
			<td style="width:135px;">FB0875712 and FB0875713A</td>
			<td style="width:239px;"></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:265px;">Scalpel blades #11</td>
			<td style="width:131px;">Fine Science Tools</td>
			<td style="width:135px;">10011-00</td>
			<td style="width:239px;"></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:265px;">Scalpel handle #3</td>
			<td style="width:131px;">Fine Science Tools</td>
			<td style="width:135px;">10003-12</td>
			<td style="width:239px;"></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:265px;">Serological Pipettes</td>
			<td style="width:131px;">Sorfa Medical Plastic Co.</td>
			<td style="width:135px;">P8050</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:265px;">Standard Pattern forceps</td>
			<td style="width:131px;">Fine Science Tools</td>
			<td style="width:135px;">11000-12</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:265px;">Sterile vacuum filter</td>
			<td style="width:131px;">Thermo-Scientific</td>
			<td style="width:135px;">565-0020</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:265px;">Surgical Scissors</td>
			<td style="width:131px;">Fine Science Tools</td>
			<td style="width:135px;">14054-13</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:265px;">Syringe driven filter unit</td>
			<td style="width:131px;">Millipore-Millex</td>
			<td style="width:135px;">SLGP033RS</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:265px;">Tissue chopper with moveable stage</td>
			<td style="width:131px;">Stoelting&#160;</td>
			<td align="right" style="width:135px;">51425</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:265px;">Fine tip paintbrush</td>
			<td style="width:131px;"></td>
			<td style="width:135px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

organotypic slice cultures for studies of postnatal neurogenesis

Hier beschreiben wir eine Technik zur Untersuchung Hippocampus postnatale Neurogenese im Gehirn von Nagetieren mit dem organotypischen Kulturtechnik. Diese Methode behält die charakteristische topografische Morphologie des Hippocampus und ermöglicht die direkte Anwendung von pharmakologischen Mitteln für die Entwicklungs Gyrus dentatus des Hippocampus. Zusätzlich können Gewebekulturen für bis zu 4 Wochen aufrechterhalten werden, und somit erlauben, die Reifung von neugeborenen Körnerzellen zu untersuchen. Schnittkulturen ermöglichen eine effiziente pharmakologische Manipulation von hippocampalen Schnitten unter Ausschluss komplexen Variablen wie Unsicherheiten in den tiefen anatomischen Lage des Hippocampus sowie der Bluthirnschranke stehen. Aus diesen Gründen haben wir versucht, organotypischen Kulturen für postnatale Neurogenese Forschung gezielt zu optimieren.

Feststellen, ob organotypischen Kulturen wäre geeignet für adulte Neurogenese Forschung erforderlich, dass sie zwei Hauptkriterien erfüllen: 1), dass Scheiben halten charakteristischen morphologischen Merkmale der Hippocampus nach 10-21 Tagen in vitro (DIV), und 2) dass neugeborene DGCs quantifiziert werden mit Standard-immunhistochemischen Techniken, die üblicherweise in der adulten Neurogenese Forschung beschäftigt. In Bezug auf das erste Kriterium, 1A und 1B markieren S...

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Organotypic Slice Cultures for Studies of Postnatal Neurogenesis

Hier beschreiben wir eine Technik zur Untersuchung Hippocampus postnatale Neurogenese mit dem organotypischen Kulturtechnik. Dieses Verfahren ermöglicht die in vitro Manipulation von Neurogenese und ermöglicht die direkte Anwendung von pharmakologischen Wirkstoffen an die kultivierten Hippocampus.

Organotypischen Kulturen für Studien der postnatale Neurogenese

Here we describe a technique for studying hippocampal postnatal neurogenesis in the rodent brain using the organotypic slice culture technique. This ...

organotypic-slice-cultures-for-studies-of-postnatal-neurogenesis

Research

JoVE Journal

Developmental Biology

12.2K Aufrufe.  University of Toronto.  Hier beschreiben wir eine Technik zur Untersuchung Hippocampus postnatale Neurogenese mit dem organotypischen Kulturtechnik. Dieses Verfahren ermöglicht die in vitro Manipulation von Neurogenese und ermöglicht die direkte Anwendung von pharmakologischen Wirkstoffen an die kultivierten Hippocampus. 

Serie: Organotypic Slice Cultures for Studies of Postnatal Neurogenesis

Ex Utero Electroporation and Organotypic Slice Culture of Mouse Hippocampal Tissue

Mouse genetics offers a powerful tool determining the role of specific genes during development. Analyzing the resulting phenotypes by immunohistochemical and molecular methods provides information of potential target genes and signaling pathways. To further elucidate specific regulatory mechanisms requires a system allowing the manipulation of only a small number of cells of a specific tissue by either overexpression, ablation or re-introduction of specific genes and follow their fate during development. To achieve this ex utero electroporation of hippocampal structures, especially the dentate gyrus, followed by organotypic slice culture provides such a tool. Using this system to generate mosaic deletions allows determining whether the gene of interest regulates cell-autonomously developmental processes like progenitor cell proliferation or neuronal differentiation. Furthermore it facilitates the rescue of phenotypes by re-introducing the deleted gene or its target genes. In contrast to in utero electroporation the ex utero approach improves the rate of successfully targeting deeper layers of the brain like the dentate gyrus. Overall ex utero electroporation and organotypic slice culture provide a potent tool to study regulatory mechanisms in a semi-native environment mirroring endogenous conditions.

Ex Utero Electroporation and Organotypic Slice Culture of Mouse Hippocampal Tissue

Here we present a protocol providing a tool to examine regulatory mechanisms of specific genes during hippocampal development. Employing ex utero electroporation and organotypic slice culture allows the up- and down-regulation of the expression of genes of interest in single cells and follow their fate during development.

Ex Utero Elektroporation und Organotypischen Kultur der Maus Hippocampus-Gewebe

Mouse genetics offers a powerful tool determining the role of specific genes during development. Analyzing the resulting phenotypes by immunohistochemical ...

Forschung

Entwicklungsbiologie

Generation of Genetically Modified Organotypic Skin Cultures Using Devitalized Human Dermis

Organotypic cultures allow the reconstitution of a 3D environment critical for cell-cell contact and cell-matrix interactions which mimics the function and physiology of their in vivo tissue counterparts. This is exemplified by organotypic skin cultures which faithfully recapitulates the epidermal differentiation and stratification program. Primary human epidermal keratinocytes are genetically manipulable through retroviruses where genes can be easily overexpressed or knocked down. These genetically modified keratinocytes can then be used to regenerate human epidermis in organotypic skin cultures providing a powerful model to study genetic pathways impacting epidermal growth, differentiation, and disease progression. The protocols presented here describe methods to prepare devitalized human dermis as well as to genetically manipulate primary human keratinocytes in order to generate organotypic skin cultures. Regenerated human skin can be used in downstream applications such as gene expression profiling, immunostaining, and chromatin immunoprecipitations followed by high throughput sequencing. Thus, generation of these genetically modified organotypic skin cultures will allow the determination of genes that are critical for maintaining skin homeostasis.

The goal of this paper is to provide a comprehensive and detailed protocol on how to generate genetically modified human organotypic skin from epidermal keratinocytes and devitalized human dermis.

Herstellung von genetisch veränderten Organotypische Hautkulturen Mit devitalisierten Menschen Dermis

Organotypic cultures allow the reconstitution of a 3D environment critical for cell-cell contact and cell-matrix interactions which mimics the function ...

Generating Primary Fibroblast Cultures from Mouse Ear and Tail Tissues

Primary cells are derived directly from tissue and are thought to be more representative of the physiological state of cells in vivo than established cell lines. However, primary cell cultures usually have a finite life span and need to be frequently re-established. Fibroblasts are an easily accessible source of primary cells. Here, we discuss a simple and quick experimental procedure to establish primary fibroblast cultures from ears and tails of mice. The protocol can be used to establish primary fibroblast cultures from ears stored at RT for up to 10 days. When the protocol is carefully followed, contaminations are unlikely to occur despite the use of non-sterile tissue stored for extended time in some cases. Fibroblasts proliferate rapidly in culture and can be expanded to substantial numbers before undergoing replicative senescence.

We describe a simple and quick experimental procedure for generating primary fibroblasts from the ears and tails of mice. The procedure does not require special animal training and can be used for the generation of fibroblast cultures from ears stored at RT for up to 10 days.

Erzeugenden Primärfibroblastenkulturen von Maus-Ohr und Schwanz Tissues

Primary cells are derived directly from tissue and are thought to be more representative of the physiological state of cells in vivo than established cell ...

Imaging Cleared Embryonic and Postnatal Hearts at Single-cell Resolution

Single clonal tracing and analysis at the whole-heart level can determine cardiac progenitor cell behavior and differentiation during cardiac development, and allow for the study of the cellular and molecular basis of normal and abnormal cardiac morphogenesis. Recent emerging technologies of retrospective single clonal analyses make the study of cardiac morphogenesis at single cell resolution feasible. However, tissue opacity and light scattering of the heart as imaging depth is increased hinder whole-heart imaging at single cell resolution. To overcome these obstacles, a whole-embryo clearing system that can render the heart highly transparent for both illumination and detection must be developed. Fortunately, in the last several years, many methodologies for whole-organism clearing systems such as CLARITY, Scale, SeeDB, ClearT, 3DISCO, CUBIC, DBE, BABB and PACT have been reported. This lab is interested in the cellular and molecular mechanisms of cardiac morphogenesis. Recently, we established single cell lineage tracing via the ROSA26-CreERT2; ROSA26-Confetti system to sparsely label cells during cardiac development. We adapted several whole embryo-clearing methodologies including Scale and CUBIC (clear, unobstructed brain imaging cocktails and computational analysis) to clear the embryo in combination with whole mount staining to image single clones inside the heart. The heart was successfully imaged at single cell resolution. We found that Scale can clear the embryonic heart, but cannot effectively clear the postnatal heart, while CUBIC can clear the postnatal heart, but damages the embryonic heart by dissolving the tissue. The methods described here will permit the study of gene function at a single clone resolution during cardiac morphogenesis, which, in turn, can reveal the cellular and molecular basis of congenital heart defects.

We describe a protocol to volumetrically image fluorescent protein labeled cells deep inside intact embryonic and postnatal hearts. Utilizing tissue-clearing methods in combination with whole mount staining, single fluorescent protein-labeled cells inside an embryonic or postnatal heart can be imaged clearly and accurately.

Imaging Gelöscht Embryonale und postnatale Hearts bei Einzelzell-Auflösung

Single clonal tracing and analysis at the whole-heart level can determine cardiac progenitor cell behavior and differentiation during cardiac development, ...

Visualization of Cell Cycle Variations and Determination of Nucleation in Postnatal Cardiomyocytes

Cardiomyocytes are prone to variations of the cell cycle, such as endoreduplication (continuing rounds of DNA synthesis without karyokinesis and cytokinesis) and acytokinetic mitosis (karyokinesis but no cytokinesis). Such atypical cell cycle variations result in polyploid and multinucleated cells rather than in cell division. Therefore, to determine cardiac turnover and regeneration, it is of crucial importance to correctly identify cardiomyocyte nuclei, the number of nuclei per cell, and their cell cycle status. This is especially true for the use of nuclear markers for identifying cell cycle activity, such as thymidine analogues Ki-67, PCNA, or pHH3. Here, we present methods for recognizing cardiomyocytes and their nuclearity and for determining their cell cycle activity. We use two published transgenic systems: the Myh6-H2B-mCh transgenic mouse line, for the unequivocal identification of cardiomyocyte nuclei, and the CAG-eGFP-anillin mouse line, for distinguishing cell division from cell cycle variations. Combined together, these two systems ease the study of cardiac regeneration and plasticity.

To distinguish cell division from cell cycle variations in cardiomyocytes, we present protocols using two transgenic mouse lines: Myh6-H2B-mCh transgenic mice, for the unequivocal identification of cardiomyocyte nuclei, and CAG-eGFP-anillin mice, for distinguishing cell division from cell cycle variations.

Visualisierung von Zellzyklus-Variationen und Bestimmung der Nukleation in postnatale Kardiomyozyten

Cardiomyocytes are prone to variations of the cell cycle, such as endoreduplication (continuing rounds of DNA synthesis without karyokinesis and ...

Dissection and Coronal Slice Preparation of Developing Mouse Pituitary Gland

The pituitary gland or hypophysis is an important endocrine organ secreting hormones essential for homeostasis. It consists of two glands with separate embryonic origins and functions &#8212; the neurohypophysis and the adenohypophysis. The developing mouse pituitary gland is tiny and delicate with an elongated oval shape. A coronal section is preferred to display both the adenohypophysis and neurohypophysis in a single slice of the mouse pituitary.
The goal of this protocol is to achieve proper pituitary coronal sections with well-preserved tissue architectures from developing mice. In this protocol, we describe in detail how to dissect and process pituitary glands properly from developing mice. First, mice are fixed by transcardial perfusion of formaldehyde prior to dissection. Then three different dissecting techniques are applied to obtain intact pituitary glands depending on the age of mice. For fetal mice aged embryonic days (E) 17.5 - 18.5 and neonates up to 4 days, the entire sella regions including the sphenoid bone, gland, and trigeminal nerves are dissected. For pups aged postnatal days (P) 5 - 14, the pituitary glands connected with trigeminal nerves are dissected as a whole. For mice over 3 weeks old, the pituitary glands are carefully dissected free from the surrounding tissues. We also display how to embed the pituitary glands in a proper orientation by using the surrounding tissues as landmarks to obtain satisfying coronal sections. These methods are useful in analyzing histological and developmental features of pituitary glands in developing mice.

We present a protocol to dissect pituitary glands and prepare pituitary coronal sections from developing mice.

Dissektion und koronale Slice Vorbereitung Maus Hypophyse zu entwickeln

The pituitary gland or hypophysis is an important endocrine organ secreting hormones essential for homeostasis. It consists of two glands with separate ...

Three-dimensional Organotypic Cultures of Vestibular and Auditory Sensory Organs

The sensory organs of the inner ear are challenging to study in mammals due to their inaccessibility to experimental manipulation and optical observation. Moreover, although existing culture techniques allow biochemical perturbations, these methods do not provide a means to study the effects of mechanical force and tissue stiffness during development of the inner ear sensory organs. Here we describe a method for three-dimensional organotypic culture of the intact murine utricle and cochlea that overcomes these limitations. The technique for adjustment of a three-dimensional matrix stiffness described here permits manipulation of the elastic force opposing tissue growth. This method can therefore be used to study the role of mechanical forces during inner ear development. Additionally, the cultures permit virus-mediated gene delivery, which can be used for gain- and loss-of-function experiments. This culture method preserves innate hair cells and supporting cells and serves as a potentially superior alternative to the traditional two-dimensional culture of vestibular and auditory sensory organs.

Three-dimensional organotypic cultures of the murine utricle and cochlea in optically clear collagen I gels preserve innate tissue morphology, allow for mechanical stimulation through adjustment of matrix stiffness, and permit virus-mediated gene delivery.

Dreidimensionale organotypischen Kulturen der vestibulären und akustische Sinnesorgane

The sensory organs of the inner ear are challenging to study in mammals due to their inaccessibility to experimental manipulation and optical observation. ...

Single-cell Transcriptomic Analyses of Mouse Pancreatic Endocrine Cells

Pancreatic endocrine cells, which are clustered in islets, regulate blood glucose stability and energy metabolism. The distinct cell types in islets, including insulin-secreting &#946; cells, are differentiated from common endocrine progenitors during the embryonic stage. Immature endocrine cells expand via cell proliferation and mature during a long postnatal developmental period. However, the mechanisms underlying these processes are not clearly defined. Single-cell RNA-sequencing is a promising approach for the characterization of distinct cell populations and tracing cell lineage differentiation pathways. Here, we describe a method for the single-cell RNA-sequencing of isolated pancreatic &#946; cells from embryonic, neonatal and postnatal pancreases.

We describe a method for the isolation of endocrine cells from embryonic, neonatal and postnatal pancreases followed by single-cell RNA sequencing. This method allows analyses of pancreatic endocrine lineage development, cell heterogeneity and transcriptomic dynamics.

Einzellige Transkriptomischen Analysen der Maus endokrinen Zellen der Bauchspeicheldrüse

Pancreatic endocrine cells, which are clustered in islets, regulate blood glucose stability and energy metabolism. The distinct cell types in islets, ...

Neurogenesis Using P19 Embryonal Carcinoma Cells

The P19 cell line derived from a mouse embryo-derived teratocarcinoma has the ability to differentiate into the three germ layers. In the presence of retinoic acid (RA), the suspension cultured P19 cell line is induced to differentiate into neurons. This phenomenon is extensively investigated as a neurogenesis model in vitro. Therefore, the P19 cell line is very useful for molecular and cellular studies associated with neurogenesis. However, protocols for neuronal differentiation of P19 cell line described in the literature are very complex. The method developed in this study are simple and will play a part in elucidating the molecular mechanisms in neurodevelopmental abnormalities and neurodegenerative diseases.

The P19 mouse embryonic carcinoma cell line (P19 cell line) is widely used for studying the molecular mechanism of neurogenesis with great simplification compared to in vivo analysis. Here, we present a protocol for retinoic acid-induced neurogenesis in the P19 cell line.

Neurogenese mit P19 Embryonalkarzinomzellen

The P19 cell line derived from a mouse embryo-derived teratocarcinoma has the ability to differentiate into the three germ layers. In the presence of ...

Real-time Bioluminescence Imaging of Notch Signaling Dynamics during Murine Neurogenesis

Notch signaling regulates the maintenance of neural stem/progenitor cells by cell-cell interactions. The components of Notch signaling exhibit dynamic expression. Notch signaling effector Hes1 and the Notch ligand Delta-like1 (Dll1) are expressed in an oscillatory manner in neural stem/progenitor cells. Because the period of the oscillatory expression of these genes is very short (2 h), it is difficult to monitor their cyclic expression. To examine such rapid changes in the gene expression or protein dynamics, fast response reporters are required. Because of its fast maturation kinetics and high sensitivity, the bioluminescence reporter luciferase is suitable to monitor rapid gene expression changes in living cells. We used a destabilized luciferase reporter for monitoring the promoter activity and a luciferase-fused reporter for visualization of protein dynamics at single cell resolution. These bioluminescence reporters show rapid turnover and generate very weak signals; therefore, we have developed a highly sensitive bioluminescence imaging system to detect such faint signals. These methods enable us to monitor various gene expression dynamics in living cells and tissues, which are important information to help understand the actual cellular states.

Neural stem/progenitor cells exhibit various expression dynamics of Notch signaling components that lead to different outcomes of cellular events. Such dynamic expression can be revealed by real-time monitoring, not by static analysis, using a highly sensitive bioluminescence imaging system that enables visualization of rapid changes in gene expressions.

Echtzeit-Biolumineszenz-Bildgebung der Notch-Signaldynamik während der murinen Neurogenese

Notch signaling regulates the maintenance of neural stem/progenitor cells by cell-cell interactions. The components of Notch signaling exhibit dynamic ...