이외에 Microdissection에 의해 개발 소뇌 차별화 된 세포 집단의 분리

요약

네 스틴 발현 전구 세포는 개발 소뇌의 신경 전구 세포의 새로 확인 된 집단이다. 형광 - 활성화 세포 분류와 조합하여 여기에 제시된 미세 절제 기술을 사용하여,이 세포 집단은 다른 소뇌 영역에서 오염없이 정제 될 수 있고, 추가 연구 동안 배양 될 수있다.

초록

미세 절제는 조직의 특정 지역을 격리하며 인접 지역에서 휴대 소스에서 오염을 제거 할 수있는 새로운 기술이다. 이 방법의 첫 번째 연구에서 이용 된 네 스틴을 발현하는 전구 세포 (네프)를, 소뇌 새싹 외부 층 (EGL) 세포의 새롭게 식별 인구. 형광 활성화 세포 분류 (FACS)과 조합 미세 절제를 사용 네프의 순수한 인구 소뇌 EGL 종래 과립 뉴런 전구체로부터 다른 오염 네 스틴 발현 세포 별도로 수집 하였다. 미세 절제없이 네프의 기능성 분석은 퍼콜 구배 원심 분리 및 레이저 캡처 미세 절제으로 사용할 현재의 방법으로 불가능했을 것이다. 이 기술은 또한 인식 할 수있는 영역 또는 형광 표지 된 세포 중 하나를 포함하는 다양한 조직과 함께 사용하기 위해 적용될 수있다. 이 microdissectio 중 가장 중요한 것은, 가장 큰 장점N 기법은 절연 세포 사는 다른 한 방법으로 현재 불가능 추가적인 실험, 배양 될 수 있다는 것이다.

서문

소뇌 여러 세포층, 각각 별개 함유 세포 유형으로 구성된다. 분자 층 및 조롱박 층은 각각 버그만 글리와 조롱박 신경 세포를 포함하는 동안 개발 과정에서 EGL은 과립 신경 세포 전구체 (GNPs)를 증식 포함되어 있습니다. 소뇌 내 깊은 신경 줄기 세포 (NSCs의)와 희소 돌기 아교 세포 ^{하나가 들어있는} 흰색 물질을,있다.

소닉 헤지 호그 (쉬) 소뇌 발달을 조절하는데 중요한 역할을하고, 특히, 그것은 기워 수용체 PTC (), 쉬 ^{2-4 시그널링} 네거티브 레귤레이터에 결합을 통하여 GNPs의 증식을 촉진시킨다. 쉬 시그널링의 비정상적인 활성화가 모세포종 (MB), ^5,6 어린이에서 가장 흔한 악성 뇌종양을 생성한다.

PTC 돌연변이 MB 형질 전환 마우스 모델은 MB의 연구를위한 강력한 도구이며, 인간의 MB ^7,8를 닮은 종양을 개발합니다. 사용이마우스, 그것은 GNPs 고슴도치 형 MB ^7의 원래 세포 것을 발견되었다. 또한, GNPs 외에, 우리는 또한 최근에 MB를 야기 할 수있는 현상 소뇌 EGL 내의 신경 전구 세포의 집단을 고유 식별했습니다. 이러한 세포 유형 VI 중간 필라멘트 단백질, 네 스틴의 높은 수준의 발현 및 네프 ⁹ 불린다. 네프는 EGL의 깊은 부분에 위치한 유일한 신생아 소뇌 개발 과정에서 일시적으로 존재한다. 그들은 GNPs와 과립 세포 계보에 최선을 다하고 있지만,이 대기하고 MATH1, 기존의 GNPs ¹⁰ 잘 설립 마커를 발현하지 않는 별개 있습니다. 또한, 네프 그들 MB의 종양에 대한 새로운 기원하게 쉬의 신호 전달 경로 ^(9)의 활성화 이후 MB에 상승보다 효율적으로보다 GNPs을 제공합니다.

우리는 이전에 미세 절제 기술에 의해 출생 후의 일 4 (P4)에서 소뇌 EGL에서 네프 격리여기에 ⁹ 설명했다. 조직의 직접 현미경 시각화를 통해 미세 절제는 소뇌 EGL의 특정 해부 수 있습니다. 네 스틴도 소뇌 백질과 분자 층 ^{1,7,11,12에서} 버그만 글리에 의해 NSCs을 표현하고 분석을 혼동 하듯이,이 세포를 포함하지 않는 것이 중요했다대로이 필요합니다. microdissected 조직에서 분리 한 세포는 분자 분석을 위해 즉시 이용 될 수도 있고 또 애플리케이션을 배양 할 수있다.

특히 EGL을 microdissecting을 돕기 위해 더욱 네프를 정화, MATH1-GFP (녹색 형광 단백질) 마우스는 네 스틴-CFP (시안 형광 단백질) 마우스와 함께 넘어졌다. 구체적 MATH1 GNPs 및 GFP 발현에 의해 표현되는 전사 인자는 EGL ^{9, 13에서} 명확하게 볼 수있다. 네 스틴 - CFP 생쥐 CFP의 핵 형태를 표현하고 쉽게 ^9,14 분자 층으로 시각화 될 수있다. 함께, CFP 및 GFP 발현 EGL의 미세 절제를위한 경계를 생성 (도 1 참조). CFP 양성 네프는 다음 해부 EGLs의 효소 분해 다음, FACS에 의해 고립되었다.

현재 EGL에서 세포를 분리하기위한 가장 잘 이용 방법은 전체 소뇌 조직 ^{(15, 16)의} 퍼콜 구배 원심이다. 그러나,이 방법은 완전히 분자 층과 백질에서의 네 스틴 + 세포 집단을 배제 할 수 없으며, 따라서 네프의 연구에 사용될 수 없다. 관심의 세포를 제거하기 위해 레이저 에너지의 전달을 사용하여 레이저 캡처 미세 절제는 이종 조직 ^{(17, 18)의} 특정 세포를 분리하기 위해 사용되지만 캡처 세포에서만 DNA, RNA 및 단백질의 복구를 위해 사용될 수없는 수있는 또 다른 방법이다 수는 배양한다.

이 프로토콜은 특히 EGL에서 네프의 살아있는 순수한 인구를 분리하는 방법을 제공합니다.이 기술은 인식 할 수있는 해부학 적 구조 또는 형광 표지 세포 / 영역들 중 하나가 다른 조직 유형에 적용될 수있다. 따라서, 세포 격리 프로토콜에이 신규 한 미세 절제 기술을 통합의 주요한 장점은 세포 조직에 인접 오염을 제거하는 특정 조직 영역으로부터 분리 될 수 있고, 셀이 다른 애플리케이션에 대한 분석 또는 배양 즉시 수집 될 수 있다는 것이다.

프로토콜

이 프로토콜에서 동물의 사용은 폭스 체이스 암 센터의 동물 관리 및 사용위원회의 승인 절차에 따라 수행되었습니다.

인스트루먼트, 솔루션 및 Coverslips는의 1 준비

1. # 5 미세 집게의 청소 두 세트, # 7 한 세트의 미세 곡선 포셉, 하나의 큰 수술 가위, 한 microdissecting 가위, 한 주걱 하나 천공 숟가락. 자체 밀봉 멸균 파우치 및 오토 클레이브에 악기를 배치합니다. 사용할 준비가 될 때까지 주머니에 상품을 보관하십시오.
2. 3 % 낮은 용융 온도 아가로 오스 솔루션을 준비합니다.
   1. 거품이 나타날 때까지 멸균 둘 베코 인산염 완충 생리 식염수 (DPBS) 50 ㎖에 1.5 g 아가로 오스를 추가 한 다음 전자 레인지와 더위에 배치합니다. 모든 아가 때까지 소용돌이 플라스크 및 재가열은 해산했다. 수풀이 나타나면 이전 가열 교반 막대와 솔루션을 섞는다.
   2. 37 ° C의 물을 욕조에 보관 솔루션까지 필요.
   3. 장기 저장 상에 대한전자, 개월 동안 실온에서 4 ° C에서 향후 사용을 위해 아가로 오스 솔루션을 저장합니다. 액화 전자 레인지에 재가열. 아가로 오스 용액의 반복 가열 따뜻한 멸균 증류수 초기 중량을 유지하도록 가열하기 전에 플라스크의 무게.
3. ^{이전에이 설명} 된대로 파파인 기반의 세포 분리에 대한 다음과 같은 솔루션을 준비 :
   1. 멸균 페놀 레드를 DPBS에 함유 파파인 (100 U / ㎖), 시스테인 (0.2 ㎎ / ㎖) 및 DNase의 (250 U / ml)로 파파인 용액.
   2. 소 혈청 알부민과 오보 뮤코 이드 용액 (BSA, 8 ㎎ / ㎖), 대두 트립신 억제제 (8 ㎎ / ㎖))과의 DNase (250 U / ㎖) 멸균 페놀 레드 - 함유 DPBS에서.
      필터 솔루션을 모두 소독 및 페놀 레드 함유 DPBS의 원래 색상을 반환하는 산도를 조정합니다.
4. 세포 배양액 (NB / B27)를 제조 : 1 mM 피루브산 나트륨, 2 mM의 L-글루타민을, 1 % 페니실린 - 스트렙토 마이신 (P / S) 및 B27 보충제와 기저 용지를 보충. FilteR 소독 및 빛으로부터 보호합니다. 사용하기 전에 37 ° C에서 미디어와 5 % CO _2를 평형.
5. FACS 버퍼를 준비 : 5 % 소 태아 혈청 DPBS에서 (FBS). 47.5 ML의 DPBS에 2.5 ML의 FBS를 추가합니다.
6. 폴리-D-라이신 (PDL) 코팅 된 커버 슬립을 준비합니다.
   1. 오토 클레이브 새로운 유리 커버 슬립.
   2. 코트 PDL와 커버 슬립 (멸균 증류수 100 μg / ㎖) 및 37 ° C에서 2 시간 동안 배양 또는 실온에서 하룻밤.
   3. 세척 멸균 증류수로 된 커버. NB / B27 매체와 한 번 씻으십시오. 커버 슬립은 사용하기 전에 조직 문화 후드 완전히 건조 시키십시오.

조직 조각의 2 해부 및 준비

1. 해부의 날, 흡수 패드와 70 % 에탄올 및 커버 해부 영역을 닦아.
2. 멸균 파우치 해부 도구를 제거합니다. 얼음 차가운 얼음에 작은 페트리 접시와 장소에 멸균 DPBS / 1 % P / s의를 추가합니다.
3. 목을 벨 P4 MATH1-GF큰 수술 가위로 P / 네 스틴 - CFP 마우스 새끼는 잘 곡선 집게로 머리를 누르십시오. 피부를 제거하고 부드럽게 미세 겸자 후 주걱을 이용하여 두개골로부터 뇌를 꺼내서 DPBS / 1 % P / 초를 포함하는 페트리 접시로 전송 # 5와 두개골을 벗겨.
   1. # 5 미세 집게를 사용하여 조심스럽게 뇌의 나머지 부분에서 소뇌를 구분합니다. 가능한 빨리 한 번에 하나의 강아지를 해부해야합니다.
   2. 분자 및 기능적 분석을위한 충분한 네프를 얻기 위해 8 소뇌의 최소 수집.
4. 3 % 낮은 용융 온도 아가로 오스 용액을 2 × 2 × 2cm를 측정 삽입 금형을 입력합니다. 아가로 오스의 온도가 더 이상 37 °의 C 없는지 확인하십시오.
5. 실험실 조직을 부드럽게 dabbing에 의해 소뇌 물기를 제거합니다. 수직으로 금형에 소뇌를 놓습니다. 신속 공고히 할 수 있도록 얼음에 금형을 놓습니다. 블록 당 ~ 4 소뇌를 사용합니다.
6. 리를 얻진동 블레이드와 vibratome ving 조직 섹션. 면도날과 소뇌 함유 아가로 오스 블록을 낸다. 수직으로 지향 소뇌와 vibratome 판 아가로 오스 블록을 붙인다.
7. 아래 얼음처럼 차가운 멸균 DPBS / 1 % P / S와 장소 얼음 vibratome의 트레이를 입력합니다.
   1. 소뇌의 전체 길이를 600 μm의 섹션을 잘라. 천공 숟가락을 사용하여 얼음 트레이에서 섹션을 수집합니다. 얼음에 DPBS / 1 % P / S 가득 페트리 접시에 넣어 섹션.

3 이외에 Microdissection 및 세포 분열

1. 형광 해부 현미경 조직 슬라이스가 들어있는 페트리 접시를 놓습니다.
   1. 신중하게 (도 1에 점선 참조) CFP + 분자 층 및 GFP + EGL 사이에서 해부에 의해 미세 핀셋을 이용하여 소뇌 섹션의 나머지로부터 분리 EGL. 될 것이다, 분자 층의 일부를 포함하지 않도록주의하십시오네 스틴 발현 버그만 글리의 오염.
   2. 가능한 한 빨리이 단계를 완료하고 세포 사멸을 방지하기 위해 얼음에 조직을 유지합니다.
   3. 다음 단계로 진행하기 전에 주변 조직 아가로 오스를 제거한다.
2. 이전에 단일 세포 현탁액을 수득 ² 바와 같이 파파인 기반 프로토콜을 사용 microdissected EGL 조직 다이제스트.
   1. FACS를 통해 CFP 양성 세포의 수집을 위해 FACS 버퍼에 세포를 다시 일시 중지합니다.

4 셀 정렬 및 도금

1. CFP 적절한 필터를 포함하고 얼음에 FACS 완충액에 세포를 수집 사이토 멸균, 고속의 흐름을 이용하여 CFP 형광 용 정렬 셀. 각 P4 소뇌에서 약 100,000 네프를 얻습니다.
2. 5 분 동안 300 XG에 원심 분리기 세포. 추가 실험을위한 분자 분석이나 문화에 대한 즉시 세포를 사용합니다.
3. 배양 세포에, 미리 예열 NB / B27의 m에서 세포를 다시 일시 중단PDL-코팅 된 커버에 edia 및 판은 ^{이전에이 설명했다.}

결과

도 1a에 도시 된 바와 같이, 소뇌 슬라이스 된 소뇌 EGL는 GFP 발현 GNPs을 지배하고, 분자 층은 CFP 양성 신경 교세포에 의해 농축시키고, P4 MATH1-GFP / CFP 네 스틴 - 마우스로부터 제조 하였다. (; 그림 1A 점선을 따라) EGL의 깊은 부분에있는 네프를 분리하려면 슬라이스 EGL 및 분자 층 사이에 microdissected되었다. 해부 EGLs (그림 1B)는 다음 FACS 다음 효소 분?...

토론

여기에 설명 된 미세 절제 방법은 분자와 기능적 분석에 사용하기 위해 살아있는 세포의 순수 모집단을 분리 할 제 절차이다. 리 등. ^구에 의해 알 수 있듯이, 이 방법에 의해 얻어진 배양 네프 다양한 실험에 통합 때문에 고순도, 또한 마이크로 어레이 분석에 이용 될 수있다.

그것은이 미세 절제 기술에 능숙하게 시간이 걸리는 것이 매우 중요하다. 네...

자료

Name	Company	Catalog Number	Comments
Neurobasal media	Gibco	21103-049
PDL	Millipore	A-003-E
Ultra pure low melting temperature agarose	Invitrogen	16520-050
DPBS	Gibco	14190144