A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
Method Article
הקמנו את התנאים לתאי האבות העצביים של התרבות מהתת-ונטריקולרי ולתהדר את המוח הבוגר של הערבה, כמשלים במחקר מבחנה, כדי לנתח את ההבדלים התלויים במין בין גומחות נוירוגניות שיכולות להיות חלק משינויים פלסטיים פונקציונליים הקשורים להתנהגויות חברתיות.
נוירוספירות הן אגרגטים של תאים עיקריים המרכיבים תאי גזע עצביים ותאי ם. מבנים תלת-מית-מיוד אלה הם כלי מצוין כדי לקבוע את פוטנציאל ההבידול וההתפשטות של תאי גזע עצביים, כמו גם ליצור קווי תאים ממה שניתן לומר לאורך זמן. כמו כן, נוירוספירות יכולות ליצור נישה (במבחנה) המאפשרת מידול של הסביבה המשתנה דינמי, כגון גורמי גדילה שונים, הורמונים, נוירוטרנסמיטורים, בין היתר. מיקרוטוס ochrogaster (בערבה vole) הוא מודל ייחודי להבנת הבסיס הנוירוביולוגי של התנהגויות חברתיות-מיניות וקוגניציה חברתית. עם זאת, המנגנונים הסלולריים המעורבים בהתנהגויות אלה אינם ידועים היטב. הפרוטוקול נועד להשיג תאים עצביים האבות מן הנישות הנוירוגניות של vole הערבה למבוגרים, אשר תרבותיים בתנאים שאינם דבקים, כדי ליצור נוירוספירות. הגודל והמספר של נוירוספירות תלויים באזור (אזור תת-זוויתי או גירוס דנת) ומין של vole הערבה. שיטה זו היא כלי יוצא דופן כדי ללמוד הבדלים תלויי מין נישות נוירוגניות במבחנה ואת השינויים neuroplasticity הקשורים התנהגויות חברתיות כגון מליטה זוג וטיפול דו-הורנטלי. כמו כן, ניתן לבחון מצבים קוגניטיביים הכרוכים בגירעונות באינטראקציות חברתיות (הפרעות בספקטרום האוטיסטי וסכיזופרניה).
הערבה וול(Microtus ochrogaster),חברה בממשפחה קריסטיידה, היא יונק קטן שאסטרטגיית חייו מתפתחת כזן מונוגמי וחברתי מאוד. גם זכרים וגם נקבות יוצרים קשר זוגי מתמשך לאחר הזדווגות או תקופות ארוכות של חיים משותפים המאופיין בשיתוף הקן, בהגנה על הטריטוריה שלהם, והצגת טיפול דו-רנטליעבור ציניהם 1,2,3,4. לכן, vole הערבה הוא מודל בעל ערך להבנת הבסיס הנוירוביולוגי של התנהגות חברתית-מינית וליקויים בקוגניציהחברתית 5.
נוירוגנזה למבוגרים היא אחד התהליכים החשובים ביותר של פלסטיות עצבית שמובילה לשינויים התנהגותיים. לדוגמה, קבוצת המחקר שלנו דיווחה בגברים כי שיתוף פעולה חברתי עם הזדווגות גדל התפשטות תאים באזור subventricular (VZ) ואת האזור subgranular ב גירוס dentate (DG) של ההיפוקמפוס, מציע כי neurogenesis למבוגרים יכול לשחק תפקיד בהתהוות של מליטה זיווג המושרה על ידי הזדווגות בערבה voles (נתונים שלא פורסם). מצד שני, למרות אזורי המוח שבו נוירונים חדשים נוצרים ומשולבים ידועים היטב, המנגנונים המולקולריים והסלולריים המעורבים בתהליכים אלה נשארים לא נקבעו בשל חסרונות טכניים בכל מודל המוח6. לדוגמה, מסלולי האיתות השולטים בביטוי גנים ובפעילויות תאיות אחרות יש תקופת הפעלה קצרה יחסית (זיהוי של פוספורוטום)7. מודל חלופי אחד הוא מבודד ותרבותי תאי גזע עצביים למבוגרים או תאים רבי דרך כדי להברר רכיבים מולקולריים מעורבים neurogenesis למבוגרים.
הגישה הראשונה לשמור על מבשרים עצביים מבחנה ממוח יונקים בוגרים (עכבר) הייתה ההסתה של נוירוספירות, שהם אגרגטים תאיים הגדלים בתנאים שאינם דבקים אשר משמרים את הפוטנציאל הרב-תכליתי שלהם ליצור נוירונים,כמו גם אסטרוציטים 8,9,10. במהלך הפיתוח שלהם, יש תהליך בחירה שבו רק מבשרים יגיבו מיטוגנים כגון גורם גדילה אפידרמיס (EGF) ופיברובלסט גורם גדילה 2 (FGF2) כדי להתרבות וליצור נוירוספירות8,9,10.
למיטב ידיעתנו, לא דווח על פרוטוקול בספרות כדי להשיג אנשים עצביים בוגרים מ"ערבה וול". כאן, ביססנו את תנאי התרבות כדי לבודד אבות עצביים מתוך נישות נוירוגניות ותחזוקת המבחנה שלהם באמצעות היווצרות נוירוספרה. לפיכך, ניתן לתווך ניסויים כדי לזהות את המנגנונים המולקולריים והסלולריים המעורבים בהתפשטות, הגירה, בידול והישרדות של תאי גזע עצביים וקרבות, תהליכים שעדיין אינם ידועים בערבה. יתר על כן, ההברה בהבדלים במבחנה במאפייני התאים הנגזרים VZ ו- DG יכול לספק מידע על התפקיד של נישות נוירוגניות ב פלסטיות עצבית הקשורים לשינויים בהתנהגות חברתית-מינית והתנהגויות קוגניטיביות, וגירעונות באינטראקציות חברתיות (הפרעת הספקטרום האוטיסטי וסכיזופרניה), אשר יכול להיות גם תלוי מין.
המחקר אושר על ידי ועדת האתיקה המחקרית של המשקעים לנוירוביולוגיה, אוניברסיטת נאסיונאל אוטונומה דה מקסיקו, מקסיקו והמשקע הלאומי של פריאנטולוגיה (2018-1-163). הרבייה, הטיפול ונקודות הקצה ההומניות של בעלי החיים הוקמו על פי התקן המקסיקני הרשמי (NOM-062-Z00-1999) המבוסס על "Ley General de Salud en Materia de Investigación para la Salud" (חוק הבריאות הכללי לחקר הבריאות) של מזכירות הבריאות המקסיקנית.
1. הכנת פתרונות ומניות
2. הכנה לפני תחילת microdissection
3. חילוץ של המוח כולו
4. מיקרודיסציה של הרקמה העצבית
5. בידוד תאים עצביים
6. היווצרות נוירוספירות
7. מעבר של הנוירוספירות
8. המעבר בתנאים דבקים
נוירוספירות נוצרו מתאי גזע עצביים מבודדים VZ ו DG של שני זכר ערבה voles. כ 8-10 ימים לאחר תחילת התרבות, תאים היו צריכים להקים את הנוירוספירות. שים לב כי הלוח עשוי להכיל פסולת בתרבות העיקרית(איור 3A). עם זאת, בפסקה 1 התרבות צריכה להיות מורכבת רק נוירוספירות(איור 3B).
שלב כדי להשיג תרבות תאי גזע עצביים היא תקופת העיכול עם הפתרון אנזימטי, אשר לא צריך לחרוג יותר מ 30 דקות כי זה עלול להקטין את הכדאיות של התא. נוירוספירות צריך להופיע ב 8-10 ימים לאחר התרבות הראשונית; אם הם לא יופיעו ביום ה-12, בטלו את התרבות וחזרו על הניסוי, תוך צמצום תקופת העיכול. בעיה נוספת היא כל...
לסופרים אין מה לחשוף.
מחקר זה נתמך על ידי מענקים CONACYT 252756 ו 253631; אונום-דגפה-פאפיט ב-202818 וב-203518; INPER 2018-1-163, ו- NIH P51OD11132. אנו מודים דיסי גסקה, קרלוס Lozano, מרטין García, אלחנדרה קסטיליה, נדיה הרננדז, ג'סיקה נוריס וסוזן קסטרו על הסיוע הטכני המצוין שלהם.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Antibodies | Antibody ID | ||
Anti-Nestin | GeneTex | GTX30671 | RRID:AB_625325 |
Anti-Doublecortin | MERCK | AB2253 | RRID:AB_1586992 |
Anti-Ki67 | Abcam | ab66155 | RRID:AB_1140752 |
Anti-MAP2 | GeneTex | GTX50810 | RRID:AB_11170769 |
Anti-GFAP | SIGMA | G3893 | RRID:AB_477010 |
Goat Anti-Mouse Alexa Fluor 488 | Thermo Fisher Scientific | A-11029 | RRID:AB_2534088 |
Goat Anti-Rabbit Alexa Fluor 568 | Thermo Fisher Scientific | A-11036 | RRID:AB_10563566 |
Goat Anti-Guinea Pig Alexa Fluor 488 | Thermo Fisher Scientific | A-11073 | RRID:AB_2534117 |
Culture reagents | |||
Antibiotic-Antimycotic | Thermo Fisher Scientific/Gibco | 15240062 | 100X |
B-27 supplement | Thermo Fisher Scientific/Gibco | 17504044 | 50X |
Collagenase, Type IV | Thermo Fisher Scientific/Gibco | 17104019 | Powder |
Dispase | Thermo Fisher Scientific/Gibco | 17105041 | Powder |
DMEM/F12, HEPES | Thermo Fisher Scientific/Gibco | 11330032 | |
Glucose | any brand | Powder, Cell Culture Grade | |
GlutaMAX | Thermo Fisher Scientific/Gibco | 35050061 | 100X |
HEPES | any brand | Powder, Cell Culture Grade | |
Mouse Laminin | Corning | 354232 | 1 mg/mL |
N-2 supplement | Thermo Fisher Scientific/Gibco | 17502048 | 100X |
NAHCO3 | any brand | Powder, Suitable for Cell Culture | |
Neurobasal | Thermo Fisher Scientific/Gibco | 21103049 | |
Phosphate-Buffered Saline (PBS) | Thermo Fisher Scientific/Gibco | 10010023 | 1X |
Poly-L-ornithine hydrobromide | Sigma-Aldrich | P3655 | Powder |
Recombinant Human EGF | Peprotech | AF-100-15 | |
Recombinant Human FGF-basic | Peprotech | AF-100-18B | |
StemPro Accutase Cell Dissociation Reagent | Thermo Fisher Scientific/Gibco | A1110501 | 100 mL |
Disposable material | |||
24-well Clear Flat Bottom Ultra-Low Attachment Multiple Well Plates | Corning/Costar | 3473 | |
24-well Clear TC-treated Multiple Well Plates | Corning/Costar | 3526 | |
40 µm Cell Strainer | Corning/Falcon | 352340 | Blue |
Bottle Top Vacuum Filter, 0.22 µm pore | Corning | 431118 | PES membrane, 45 mm diameter neck |
Non-Pyrogenic Sterile Centrifuge Tube | any brand | with conical bottom | |
Non-Pyrogenic sterile tips of 1,000 µl, 200 µl and 10 µl. | any brand | ||
Sterile cotton gauzes | |||
Sterile microcentrifuge tubes of 1.5 mL | any brand | ||
Sterile serological pipettes of 5, 10 and 25 mL | any brand | ||
Sterile surgical gloves | any brand | ||
Syringe Filters, 0.22 µm pore | Merk Millipore | SLGPR33RB | Polyethersulfone (PES) membrane, 33 mm diameter |
Equipment and surgical instruments | |||
Biological safety cabinet | |||
Dissecting Scissors | |||
Dumont Forceps | |||
Motorized Pipet Filler/Dispenser | |||
Micropipettes | |||
Petri Dishes | |||
Scalpel Blades | |||
Stainless-steel Spatula |
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