A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
Method Article
גישה לנתח את ההגירה של תאים (תאי explanted רכס עצביים גזע) הוא תאר. שיטה זו היא זולה, עדינה, ומסוגלת להבחין chemotaxis משני chemokinesis והשפעות אחרות על קוטביות נדידה כגון אלה נגזרים מאינטראקציות תא תא בתוך התרבות העיקרית הגזע עצבי פסגת התא.
תאי רכס עצביים (NCCs) הם אוכלוסייה זמנית של תאים הנמצאים בפיתוח חוליות שלהגר מצינור העצבי הגבה (NT) לאחר שעבר 1,2 מעבר אפיתל-mesenchymal. בעקבות EMT, NCCs לנדוד מרחקים גדולים לאורך מסלולים סטריאוטיפיים עד שהם מגיעים ליעדיהם. NCCs להתמיין למגוון רחב של סוגי תאים, כוללים תאי עצב, גליה המלנוציטים, תאי 1-3 chromaffin. היכולת של NCCs להגיע ולהכיר מקומות היעד הנכונים שלהם היא יסוד להיווצרות המתאימה של כל המבנים המכילים תא מטען נגזר NCC-3 מרכיבים. הבהרת מנגנוני ההדרכה לגזע NCC הגירה הייתה אפוא עניין בעל חשיבות רבה. מולקולות רבות שהפגינו להדריך NCC הגירת 4. לדוגמה, NCCs גזע ידוע להיות דחוי על ידי רמזי הדרכה שליליים כגון Semaphorin, Ephrin, וligands חריץ 5-8. עם זאת, לאעד לאחרונה היה לי chemoattractants של NCCs מטען זוהה 9.
גישות קונבנציונליות במבחנה ללימוד התנהגות chemotactic של תאי חסיד עבודה הטובה ביותר עם תאים הנציחו, homogenously מופץ, אך מאתגרים יותר לפנות לתרבויות מסוימות העיקריות בתאי גזע שתחילה חסרות הפצה הומוגני ומהירות להבדיל (כגון NCCs). גישה אחת לומוגני חלוקת NCCs מטען ללימודי chemotaxis היא לבודד NCCs גזע מתרבויות explant NT העיקריות, ואז להרים וreplate להיות כמעט 100% confluent. עם זאת, גישה זו דורשת ציפוי כמויות ניכרות של זמן ומאמץ כדי explant מספיק תאים, היא קשה, ומפיצת NCCs מטען באופן שונה מזו שנמצא בתנאי vivo.
כאן, אנו מדווחים גישה במבחנה כי הוא מסוגל להעריך את התגובות נודדות Chemotaxis ואחרות של NCCs מטען ללא requirinGA חלוקת תא הומוגנית. טכניקה זו מנצלת הדמיה זמן לשגות של ראשוני, ואינה נרתעת NCCs מטען בתוך modified Zigmond קאמרי (קאמרי Zigmond סטנדרטי מתואר במקום אחר 10). על ידי חשיפת NCCs מטען בפריפריה של התרבות לשיפוע chemotactant שניצבת ליווניות הטבעיות חזו, שינויים בקוטביות נודדת הנגרמים על ידי שיפוע chemotactant מיושם ניתן לאתר. טכניקה זו היא זולה, דורשת culturing של רק שני explants NT לטיפול לשכפל, נמנע מהרמת תא קשה (כגון trypsinization), משאיר NCCs מטען בהפצה דומה יותר לתנאי vivo, חותך את כמות הזמן בין explantation וניסויים (שסביר להניח מפחית את הסיכון לבידול), ומאפשר הערכת זמן לשגות של מאפיינים נודדים רבים.
1. יום 1: בידוד של צינורות גזע עצביים לתרבות לילה על coverslips
2. יום 2: טוען הקאמרי modified Zigmond וניתוח זמן לשגות של נדידת תאים
3. נציג תוצאות:
מדגם של מסלולים סלולריים מסרט שבו רב NCCs מטען היה מגיב לchemoattractant מועמד באמצעות טכניקה הנ"ל מוצג (איור 2 ד). רוב התאים בדוגמה זו של תגובה חיובית מוצגים תנועות נטו במעלה שיפוע chemoattractant (כפי שמוצג באדום). נתוני מסלול יכולים לשמש כדי לנתח מאפיינים אחרים של נדידת תאים גם כן.
על מנת להעריך חזותי שיפוע מיושם בmodified Zigmond קאמרי, Alexa פלואוריד 488 IgM המצומד (MW ~ 900 KDA) הוכנס למאגר השני של modified Zigmond קאמרי (בערך 40 מיקרוגרם / המ"ל H 2 O). שיפוע הוקם על ידי 1 ש 'ועדיין קצת נוכחי לאחר 26 שעות, אך הצטמצם מאוד של 50 שעות (3 איור). אם המולקולה להיבדק היא קטנה יותר, ולאחר מכן להחיל השיפוע will לבזות מהר יותר ממה שמוצג.
איור 1. Explantation של נוירוטיפיקלים תא מטען ברמה לculturing הלילה בcoverslips פיברונקטין המצופה. בגלל delaminate NCCs עורק מNT הגבתה הממוקם בסמוך לsomites 8-28, זה קטע של NT מבודד ידי microdissection ולילה על CS פיברונקטין מצופה תרבותי כדי לאפשר הגירה של NCCs מexplant NT. נוירוטיפיקלים מבודדים שבין 8-15 somites ארוך וישר יחסית, הם מתאימים ביותר עבור culturing הלילה כפי שהם נוטים להניב תרבויות NCC בגבולות ישרים יותר. אזורים של הצינור העצבי שמעוררים רמות ציריות אחרות עצביות רכס מוצגים בגופן קטן יותר. s, somite.
איור 2. שיטה להערכת ההגירה של NCCs המטען explantedבאמצעות תא Zigmond modified. () תרבויות NCC מטען המוארכות שהוכנו על ידי culturing הלילה של נוירוטיפיקלים ותרבויות NCC תוצאה עם אחד לפחות גבול ארוך, ישר נבחרו לניסויים. הגבול הישר הארוך ביותר של תרבות שנבחר לאחר מכן מוצב בניצב לגבול גשר המאגר, ולכן במקביל לווקטור של השיפוע מיושם העתיד. (ב ') לאחר שקנס התאמה-העמדה של תרבות NCC בZigmond הקאמרי והאיטום coverslip לתא, התא טעון. כשבדוק chemotaxis, המאגר שלא יכיל chemotactant החשד (-) נטען ראשון ואטום. ואז, המאגר האחר הוא עמוס chemotactant החשד (+) והאטום. NCCs ההיקפי לאורך הגבול שנבחר בעבר אז יכול להיות צלם ומעקב באמצעות תוסף מעקב הידני לImageJ (פנל תחתון). (C) מאפיינים נודדים רבים בתגובהלשיפוע מיושם ניתן להעריך על סמך נתוני מעקב. לדוגמה, מדד chemotaxis ניתן לגזור על ידי חלוקת העקירה של תא לאורך ציר x במרחק הכולל הוא הגר. (ד ') דוגמה לתגובה אטרקטיבית מוצגת על ידי עלילת מסלול תא שנוצרה בתחילה על ידי Chemotaxis וההגירה תוסף כלי לImageJ. נקודת המוצא של כל מסלול מוגדרת למקור (0,0). שים לב כמה יותר תאים נודדים לכיוון מרכז source.The chemoattractant של מסה של כל התאים בעמדתם הסופית (צלב כחול; כל תאי משקל זהים) הוא גם קרוב יותר למקור chemoattractant. NCCs, תאי רכס עצביים; מסלולים אדומים, תאים שנדדו לכיוון המאגר עמוס בחשד chemoattractant; מסלולים שחורים, תאים שנדדו משם; (+), ריכוז גבוה יותר; chemotactant (-), ריכוז chemotactant תחתון.
איור 3. פרופילי אינטנסיביות על הגשר קאמרי Zigmond עדכון בזמנים שונים בעקבות תוספת של הצמוד Alexa פלואוריד 488 IgM. החדר היה עמוס באופן דומה לזה מתואר בפרוטוקול עם החריגים העיקריים שמי preincubated (במקום בינוני preincubated) שמש כדי לדלל את הנוגדן עד 40 מיקרוגרם / מ"ל, וכיסי אוויר קטנים נכחו בקצוות של הגשר (מהפרוסה שבו הפרופילים בעצמה מעל בי נלקחו). בתחילה, לא היה נוכח פני שיפוע ביותר של הגשר. ידי השיפוע 1 חה הוקם ונותר בעינה עד 26 שעות. על ידי 50 שעתי הנוכחות של השיפוע לא הייתה עקבית באזורים שונים של הגשר, וכאשר קיים, תלילות השיפוע צומצמה מאוד. כל הפרופילים שהופקו מפרוסה זהה מעבר לגשר (מגבול אחד גשר למאגר האחר) באמצעות 4.6 AxioVision תוכנה. שים לב שגם בזמן אווירכיסים היו נוכחים, השיפוע לא היה משובש. עצמה גבוהה, גבוהה; נמוכה, עצימות נמוכות; ציר x, מרחק על פני כל רוחבו של הגשר (2 מ"מ); (+), מאגר עמוס Alexa פלואוריד 488 IgM הצמוד; (-), מאגר לא עמוסה הצמוד.
איור 4. המפרטים השתנו Zigmond הקאמריים. המוצגים הם תרשים של modified Zigmond הקאמרי משמש כאן יחד עם מפרטי ממדיה (± 0.2 מ"מ). מדידות יכולות להיות מותאמות באופן מתון על מנת שיתאים להעדפותיו.
פרוטוקול משלים: המצאה של שינוי Zigmond קאמרי
אנא עיין באיור 4 כנקודת התייחסות לפרוטוקול שלהלן:
מחקר chemotaxis על NCCs הגזע הוכיח מאתגר עבור סדרה של סיבות. NCCs Trunk מהווה אוכלוסייה הטרוגנית של תאי גזע שתתמיין ואם תרבותי לטווח ארוך, ולכן יש לקבל NCCs הגזע מexplantation העיקרי של NT תא מטען ברמה. שיטות מקובלות ללימוד תגובת chemotactic של אוכלוסיות תאים חולקו homogenously במבחנה קשות לבדו?...
אין ניגודי האינטרסים הכריזו.
אנחנו נותנים תודה מיוחדת ללינוי קים, סטיב גוזמן וUjit Satyarthi לסיוע טכני במהלך הפיתוח של שיטה זו. מיירון הות'ורן, ריצ'רד Spengel, ורוברטו רוחאס מכונת התאים משמשים כאן וספקו סיוע טכני נחוץ. יש לציין, רוברטו רוחאס הופק איור 4. אנחנו גם אסירת תודה על העצות היקרות הערך של סקוט פרייזר לקראת הפיתוח של assay chemotaxis לעיל. עבודה זו נתמכה בחלקה על ידי SCORE-5S06GM048680-13-NIH MBRS לMEdB ופרס מהמחלקה לזיהוי הפלילי, תכנית תמיכת תזת בוגר Northridge לCW.
Denville
Name | Company | Catalog Number | Comments |
שם המגיב | חברה | מספר קטלוגים | תגובות (אופציונלי) |
DMEM | אומגה מדעית | DM-22 | |
פתרון סטרפטומיצין פניצילין | אומגה מדעית | נ.ב.-20 | ריכוז המניות 100X |
L-גלוטמין | אומגה מדעית | GS-60 | ריכוז המניות 100X |
סרום שור עוברי | אומגה מדעית | FB-11 | לוט # 105247 (או אחר שניתן להשוות) |
שינוי Zigmond קאמרי | תוצרת הבית | N / | נפח מאגר: ~ 160 ea μl; למפרטים נוספים, ראה איור. 4 ופרוטוקול המשלים ייצור |
צלחת תרבית תאים | T6040 | 40 10 מ"מ x | |
פיברונקטין | BD | 354008 | מניית 10X prepped על ידי דילול 1 מ"ג FN במיליליטר H 2 O 1 ו המ"ל DMEM 9 |
Coverslips | דיג | 12-548-B | Precleaned; 22 x 22 מ"מ |
L15 בינוני | Thermo Scientific | SH30525.02 | |
וזלין | מנחם | 011110794642 | 100% |
צינור צנטריפוגה | Biologix | 10-9152 | 15 מ"ל |
Dispase | מערכות סלולריות | 4Z0-850 | ריכוז המניות 10X |
מזרק | BD | 309602 | 1 מ"ל |
מחט | BD | 305127 | 25 G x 1.5 פנימה |
Alexa פלואוריד 488-IgM | אניnvitrogen | A21042 | מניות הן 2 מ"ג / מ"ל; IgM 7 שומות צבע / שומה |
מלקחיים מבתרים | FST | שונה. | דומון # 5 או 55; נירוסטה או טיטניום, ישר הטתה |
מחט טונגסטן | N / | N / | עשה בית; להציב בעל סיכה |
מלקחי בלאנט | Tiemann | 160-18 | משמש להעברת עוברים לצלצול של מחלמון הביצה |
פרוטוקול משלים: המצאה של שינוי Zigmond קאמרי
אנא עיין באיור 4 כנקודת התייחסות לפרוטוקול שלהלן:
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request PermissionThis article has been published
Video Coming Soon
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved