JoVE Logo

Войдите в систему

Для просмотра этого контента требуется подписка на Jove Войдите в систему или начните бесплатную пробную версию.

В этой статье

  • Резюме
  • Аннотация
  • протокол
  • Обсуждение
  • Благодарности
  • Материалы
  • Ссылки
  • Перепечатки и разрешения

Резюме

Первичная диссоциированных культурах допамина мозга ячейки позволяют изучение характеристик пресинаптических дофаминовых нейронов. Они могут быть использованы для мониторинга в режиме реального времени высвобождение дофамина кинетики и белка / мРНК регуляторов допамина экзоцитоза. Здесь мы покажем вам, как создать эти культуры от грызунов новорожденных.

Аннотация

Возможность создания первичных клеточных культур дофаминовых нейронов позволяет для изучения характеристик пресинаптических дофаминовых нейронов в отрыве от системного участии в других местах в головном мозге. В нашей лаборатории мы используем эти нейроны оценить допамина кинетики релиз использованием углеродного волокна amperometry, а также выражение уровень допамина связанных генов и белков с использованием количественных ПЦР и иммуноцитохимия. В этом видеоролике мы покажем, как мы генерируем эти культуры от грызунов новорожденных.

Процесс включает несколько этапов, в том числе покрытие корковых глиальные астроциты, кондиционирования нейронов СМИ культуре клеток глии подложки, рассечение мозга у новорожденных, пищеварение, экстракции и покрытие дофаминовых нейронов и того нейротрофических факторов обеспечить выживаемость клеток.

Применениям для таких подготовки включают электрофизиологии, иммуноцитохимия, количественный ПЦР-, видео-микроскопии (т. е. в режиме реального времени везикулярного слияния с плазматической мембраной), анализы жизнеспособность клеток и других токсикологических экранов.

протокол

Подготовка Предшествующие культуры

Примечание: ** глиальные клетки должны быть покрыты заблаговременно, с тем, что у них есть время, чтобы размножаться и покрывает дно посуды. Для мышей с атипичными или экспериментальные генетический фон, убедитесь, что в соответствии глиальных и нейрональных культурах с точки зрения генотипа.

Примечание: ** 1-7 дней до вскрытия, подготовки свежих нейронов среднего и заменить глиальных среды в блюда с 2 мл.

Примечание: ** За день до вскрытия, следующие элементы должны быть оставлены в УФ-свете с ночлегом:

  • 4 пластины рассечение
  • 2 диссоциации флаконах с микро-магнитной мешалкой
  • 2 флакона колпачков (с 2-мя маленькими отверстиями ткнул в верхней части)
  • Разложите слайд кольца (и пальто в 70% этанола) - оставить окно открытым и
  • По крайней мере 2 полными коробками желтых (10-200 мкл) наконечники
  • 1 коробка синего (100-1000μl) наконечники

День культуры

Примечание: * Убедитесь, что не трогайте ничего, что осталось OUT для УФ ночным!

Поддержание стерильных условиях под капотом очень важно.

1) Настройка:

Примечание: ** Отложите все замороженные компоненты, чтобы сделать папаин решение.

  1. Чистая щипцы с 70% этанола. Обложка каждого наконечник с желтым кончиком стерильной пипеткой. Используйте для стерильных место кольца слайд в своей коробке.
  2. Горячая пластина:
    1. Место mini-magnetic/hot пластины под капот с 1000 мл стакан заполнен до 500-600мл дН 2 O и большой магнитной мешалкой.
    2. Место диск пенополистирола в стакане чуть выше уровня воды.
    3. Слайд термометра в маленькое отверстие в диске пенополистирола. Тепло набора должна быть чуть выше 2 (для темп 34 ° С) и перемешать набора должна быть ~ 5-6.
  3. PBS:
    1. Подготовка стерильной PBS и заполнить 15 стерильные 15 мл пробирки с 4-6 мл (не забудьте сохранить стерильный
      техники).
    2. Место труб и акции бутылки на лед рядом с капюшоном.
  4. Карбогена:
    1. Перерыв 5 мл stripette пополам и нажмите на нее через резиновую пробку, так что кончик stripette торчит широкий конец пробки.
    2. Место пробку в 500 мл колбу с 400-500мл дН 2 O (сломанный конец stripette должно быть в дН 2 O).
    3. Подключите трубку на боковое отверстие колбы.
    4. Отрежьте кончик желтый наконечник пипетки и подключить его к концу трубки (с разрезанной стороной наружу).

      Подключите карбогена бак до кончика 5 мл stripette.

  5. Подготовка папаин sol'n:
    1. * Используйте осторожно стерильной техники.
    2. Смешайте в стерильные 50 мл трубки.
  6. Фильтры папаин sol'n во флакон диссоциации:
    1. Используйте блок Steriflip фильтрации и передачи флакон 25мл диссоциации через stripette (или местом, новым 0,2 мкм фильтр шприца на кончике шприца 20мл,
      удалить поршень и использовать stripette (25 мл), чтобы передать все sol'n папаин в шприц.
    2. Фильтр в пробирку диссоциации).
    3. Крышка флакона, вставить стерильного шприца через отверстие в крышке и приложить стерильную 0,2 мкм фильтр шприца до основания шприца.
    4. Подключите карбогена к фильтру и парафильмом этом на месте. Место флаконе в пенополистирола диск / держатель.

      * Микро-магнитной мешалкой должно быть в движении.
      * Газ должен делать его в пробирку.
      * Температура должна стабилизироваться на уровне 34 ° C.

  7. Препарирование приготовительные:
    1. Принесите рассечение микроскоп под капотом.
    2. Разложите все рассечение инструментов на алюминиевую фольгу, спрей с 70% этанола, слейте избыток и оставить под капотом высохнуть.
  8. Подготовка нейронной среды:
    1. Оставьте 30 мл свежего нейронной среды в инкубаторе.
  9. Выложить один большой квадрат из алюминиевой фольги и 12 маленьких квадратов. Оставьте обезглавливание ножницы с алюминиевой фольгой. Заполните небольшую коробку пенополистирола с ледяной водой и оставьте все за пределами капотом.
  10. Подготовка анестезии (кетамин и 0.075ml 0.075ml xzylazine).
  11. Получите по крайней мере 12 щенков (P0-P2) на 100 пластин. Для мышей, убедитесь, что генотип матче за весь помет. Если генотип неизвестно, плиты клетки от каждого щенка на отдельном блюде, вести точный учет мыши цифры и сопоставить их с блюдами культуре клеток и убедитесь, что генетический фон глиальных субстрат равномерно через клеточные культуры.

2) Препарирование

  1. Обезболить первое животное с внутрибрюшинного введения. Когда животное проявляет седативного эффекта и не реагирует на хвост Флик испытаний; положил его во льду в течение 30 секунд (пока гипотермия). Промыть одной маленькой алюминиевой фольги квадрат, decapтации ножницы, и голову с 70% этанола.
  2. Обезглавьте, позволяют голову падают на алюминиевой фольги квадрат и двигаться под капотом. Аккуратно снимите мозг в 15 мл трубки ледяной PBS. Место трубку обратно на лед при удалении следующего мозга.
  3. Повторите эти первые шаги, пока Есть 3 мозги на льду. Залить все 3 мозги и PBS, на первое блюдо рассечение под микроскопом. Удалите соответствующий раздел мозга (VTA) и использовать передачу пипетки поставить сегментов в папаин sol'n. Начало таймер, когда первые сегменты войти
  4. Повторите предыдущие три действия, пока все мозги переваривается в папаин. Среднее время для переваривания пищи должен быть 2 часа. Первые сегменты были в течение приблизительно 1 часа к тому времени, последние из них войти

    Попробуйте разделить разницу.

  5. * Во время пищеварения:
    1. Убедитесь, что температура в ванне 34 ° C.
    2. Сегменты могут прилипнуть к мешалкой сначала, но должно было распространено, как время идет. Если они не будут, нажмите дне флакона.

3) Растирание:

  1. Использование передачи пипетки, передача мозга сегменты стерильные 15 мл трубки (старайтесь избегать избыточного папаин sol'n) и промыть их 3 раза с 2 мл подогретой глиальных среды из инкубатора. После сдачи глиальных СМИ в трубке, позволяющие сегментов отстояться и затем осторожно удалить как можно больше sol'n возможно, не нарушая сегментов. Изменение пипетки, чтобы избежать загрязнения!

    ** НЕ ДЕРЖИТЕ sol'n, что удаляется.

  2. Использование свежей пипетки передачи начинаются triturations в 2 мл глиальных СМИ. Растирают в 25 раз (избегайте впуская пузырьки воздуха), и пусть сидят трубку в течение 3 минут, пока недиссоциированных сегментов обосноваться. Использование передачи пипетки удалить, и держать столько sol'n возможно, не нарушая сегменты в нижней части. Держите супернатант в новой (стерильные) 15 м трубы.
  3. Повторите предыдущий шаг, используя 1000μl пипетки и 200 мкл пипетки до полного диссоциирован.
  4. Растирают в 10 раз с передачи пипетки, или пока клетки полностью ресуспендировали в sol'n.

4) Клетки Покрытие

  1. Использование стерильных желтый наконечник пипетки по каждой кончик пинцетом, осторожно удалить слайд кольцо, как в центре, чтобы стекла, а также возможные в каждом блюде.
  2. Поместите 10 мкл ячейки решение на hemacytometer и считать. (Исключить нежелательной массы).
  3. Умножьте количество клеток на 10. Это число клеток / мкл. Разделите 1,000,000-1,500,000 (или желаемой плотности) на это число. Это число мкл, чтобы добавить в блюдо.
  4. Использование пипетки скользить кольца, над центральной и каждого блюда по мере добавления соответствующих мкл / блюдо. Пластина их мягко и переключиться советов для каждого блюда.
  5. Добавить 100 мкл (из разбавленных) GDNF sol'n внутри слайд кольцо каждого блюда.
  6. В это время, место лотков в инкубаторе и принести нейронной среды в холодном помещении.
  7. Разрешить клетки решить в одночасье.
  8. Следующий день: снимите кольца (с использованием новых стерильные наконечники пипеток покрытие щипцов советов для каждого блюда)

5) Митотическая Ингибирование: СЛЕДУЮЩИЙ ДЕНЬ

  1. Развести FDU аликвоты 1000X 1:10 акции путем добавления 200 мкл фондовом FDU до 1,8 мл стерильного MEM.
  2. Добавить 20 мкл разбавленного FDU sol'n к внешнему кольцу каждого блюда. Изменение наконечники часто. Накрыть крышкой и вернуться в инкубаторе.

    * Беспокоить блюда как можно меньше в течение следующих 7-10 дней. Проверьте инфицированных блюд и удалять зараженные блюда при первых признаках инфекции. Культуры готовы для тестирования в течение 3 недель.

МЕДИА / РЕШЕНИЯ

Нейронов среднего

(На 200 мл)

** Лучше всего, если в зависимость от глии из колбы ночь перед использованием для мойки / растиранием

Ингредиент Количество Примечания
BSA 5% 0,5 г Доля V
MEM жидкости 94,0 мл Сигма
DMEM жидкости 80,0 мл Сигма
F-12 жидком 20,0 мл Сигма
Глюкоза 45% жидкости 1,50 мл Sigma решение
Глутамин 200 мМ 0,5 мл Aliquotted решение Sigma
Diporzio Конц. 2,0 мл Sigma решение
Жидкие Каталаза 0,1 мл
Кинуреновой кислоты 0,5 М 200 мкл В 1N NaOH
HCL 5N 50 мкл

  1. Комбинат ингредиенты (BSA идет последним) в 250 мл пластиковые бутылки.
  2. Фильтр, этикетки, и поставить в холодильник.

Кинуреновой кислота
(FW = 189,2)
0,5 М = 94.6mg/ml
Сделать 8ml складе: 756.8mgKA/8ml 1N NaOH и пипеткой в ​​стерильную аликвоты 200 мкл



DiPorzio СМИ

) DiPorzio Конц. Акции:

НУЖНА Объединять Alliquot
Добавка Растворитель Трубка Количество мл мл / трубки Конц. Количество # Алик.
Инсулин 20 мМ HCL (1) пластик 250 мг флакон 10 1 25mg/ml 25 мг 10
Трансферрина Хэнка 500 мг флакон 5 1 100мг/мл 100 мг 5
SOD Хэнка 70мг флакон 14 1 5mg/ml 5 мг 14
Путресцин Хэнка 50 мг 3 0,12 20mg/ml 2.4mg 21
Na 2 SeO 3 Хэнка 0.104mg 10 0,5 10μg/ml 5.2μg 20
T3 10 мМ NaOH 2мг 10 0,1 0.20mg/ml 0 мг 100
Прогестерон 100% этанола Стекло 12,5 мг 10 0,05 1.25mg/ml Используйте пипетку
Кортизол 100% этанола Стекло 20мг 10 0,02 2.00mg / мл Используйте пипетку

  1. 20 мМ HCl = 41.5μl конц. HCl/25ml.
  2. Сделать 1mg/ml акции и добавить 104μl на 10 мл.



Б) DiPorzio СМИ складе:

Добавка Сумма (мл) Сумма (мл) X2 Заключительные Конц. мкг / мл Заключительные Конц. Молярность
Прогестерон 0,05 0,1 0,06 200 нм
Кортизол 0,02 0,04 0,04 125nM
Хэнка BSS 6,21 12,42
Инсулин 1 2 25
Na 2 SeO 3 0,5 1 0,01 30нм
T3 0,1 0,2 0,02 30нм
SOD 1 2 5
Путресцин 0,12 0,24 2,4 15nM
Трансферрина 1 2 100

  1. Используйте 15 мл polyproylene стерильную пробирку добавить прогестерона и кортизола. Используйте пипетку и вакуумного аспиратора для ускорения испарения этанола: (используйте 5 мл stripette сломанный пополам и положите на полпути вниз в трубу быть очень осторожными, чтобы не аспирата EtOH жидкости Держите пипетку надежно фиксироваться Kimwipes а затем принести чаевые. до 500 мкл марка находится на стороне трубки.
  2. Добавить последующие аликвоты в порядке их появления на графике выше.
  3. После того инсулина, что делает облачно раствор, добавить 20 мкл 1 н NaOH для нейтрализации рН. Sol'n должно идти от желтого до розового и сразу ясно. Кроме того, после того трансферрина, сразу же добавить 20 мкл 1 н NaOH, чтобы нейтрализовать рН и предотвратить образование осадков.
  4. Составить 10 мл в серологические пипетки и разделить на 5 порций (одна порция).
  5. Магазин при -20 ° C.
  6. Сделать 2 мая партий сразу.

Диссоциация СМИ

А. Папаин (за 1 флакон):

** Подготовка день покрытие прямо перед рассечение.

Ингредиент Сумма </ STRONG> (Заметки) Заключительный Конц.
Цистеин воды 7.8mL 1mM цистеина
Папаин Варьируется (* 190μl за бутылку
44.0mg/ml)
20 ед / мл (400 единиц общего
за 20 мл сумму sol'n)
H & B конц. 2 мл
Карбогена 95% О2 + 5% CO2
HCl 5N 10 мкл
0,5% Фенол красный 20 мкл 0,001%
Kynurenate 0.5M 10 мкл (В 1N NaOH) 0,5 мм

  1. Добавить папаин, чтобы цистеина воду.
  2. Добавить H & B конц., Kynurenate, HCl, и фенол красный.
  3. Фильтры в флаконе диссоциации (как описано в настройке направления) и подключиться к карбогена.


B. H & B концентрата (100 мл 5 раз):

Ингредиенты МВт Powder/50ml H 2 O Конц. (М) Комбинат (мл) Заключительные Конц. (ММ)
NaCl 58,44 11,699 г 4 14,5 116
KCl 74,56 3,728 г 1 2,7 5,4
NaHCO 3 84,01 4,2 г 1 13 26
NaH 2 PO 4 * H 2 O 137,99 6,90 г 1 1 2
MgSO 4 120,38 6,019 г 1 0,5 1
ЭДТА (ED2-SS)
292 Sigma 5% (сделать
5g/100ml акций)
0,134 0,3722 0,5
Глюкоза 180 Sigma 45% 2,5 5 25
TC H 2 O 62,93

  1. Комбинат сумм со склада решений.
  2. Разделить на 4 мл аликвоты.
  3. Добавить аликвоту в цистеин водой после добавления папаин.

С. Цистеин Вода (157.5ml из 1X):

Ингредиенты МВт Компоненты
Порошок (мг)
H 2 O (мл) Сток Конц. (ММ) Комбинат (мл) Заключительные Конц. (ММ)
CaCl 2 147,2 736 10 500 0,6 1,9 мм
Цистеин 121,7 (1.5) 24 20 мм (0,02 М) 10 1,27 мм
(0.88)
TC воды 146,9

  1. Обеспечения и поддержания фондовых sol'n 0,5 М CaCl2 при 4 ° С
  2. Сделайте одно использование sol'n цистеина и в сочетании с другими ингредиентами
  3. Разделите на 10 аликвоты 15,75 мл и хранят при температуре 4 ° C


Подготовка GDNF

  1. Алиготе приготовительная:
    1. Растворите стерильный, лиофилизированный гранул 5 мкг GDNF с 2.4mL стерильной деионизированной водой. Концентрация этого GDNF sol'n = 2.08μg/mL.
    2. Распространение 2.08μg/mL GDNF sol'n в 76.9μl аликвоты в стерильные криопробирки. Это = 160ng одном флаконе.
    3. Хранить при -20 ° C.
  2. Дополнение к культурам:
    1. Оттепель 1 аликвоту на каждые 8 ​​блюд.
    2. Развести аликвоту, добавив 723.1μl нейронов СМИ / аликвоту. Это сделает sol'n из 160ng/800μl GDNF.
    3. Добавить 100 мкл этого sol'n в 2 мл среды в каждое блюдо для конечной концентрации 10ng GDNF на мл.


Подготовка FDU

FDU-sol'n 1000X складе:

Ингредиент Количество (Заметки) Заключительный Конц.
Уридина 247 мг 16,5 мг / мл
5-FDU (5-fluorodeoxyuridine) 100 мг (флакон) 6,7 мг / мл
TC воды 15 мл

  1. Сделать чуть более 15 мл 16,5 мг / мл уридина.
  2. Добавьте 15 мл уридина sol'n до 100 мг бутылка FDU сделать 6,7 мг / мл sol'n FDU.
  3. Разделить на 200 мкл аликвоты и заморозить в -20 ° C.

Развести по применению:

  1. Подавляют рост не-нервных клеток. Развести 1000X 1:10 акции путем добавления 200 мкл акции до 1,8 мл MEM.
  2. Добавить 20 мкл разбавленного FDU к внешнему кольцу каждого блюда. Изменение пипетки советы часто. Накрыть крышкой и вернуться в инкубаторе.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Обсуждение

Методы, описанные здесь, позволяют высоким разрешением морфологических и нейрохимических функций центральных нейронов допамина, которые иначе недоступны в системном или в естественных условиях подход.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Благодарности

Работа выполнена при поддержке DK065872 (ЕПС), Фонд Смит Семья премии передовых технологий в области биомедицинских исследований (ЕПС), F31 DA023760 (BMG, ЕПС) и P30 NS047243 (Тафтса центр в области нейронаук).

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Материалы

Материалы, включенные в текст протокола.

Ссылки

  1. Geiger, B. M., Behr, G. G., Frank, L., Caldera-Siu, A. D., Beinfeld, M. C., Kokkotou, E. G., Pothos, E. N. Evidence for defective mesolimbic dopamine exocytosis in obesity-prone rats. FASEB Journal. 8, 2740-2746 (2008).
  2. Pothos, E. N. Regulation of dopamine quantal size in midbrain and hippocampal neurons. Behavioural Brain Research. 130, 203-207 (2002).
  3. Pothos, E. N., Larsen, K. E., Setlik, W., Gershon, M. D., Krantz, D., Liu, Y. -J., Edwards, R. H., Sulzer, D. Synaptic vesicle transporter expression regulates vesicle phenotype and quantal size. The Journal of Neuroscience. 20, 7297-7306 (2000).
  4. Pothos, E. N., Davila, V., Sulzer, D. Presynaptic recording of quanta from midbrain dopamine neurons and modulation of the quantal size. The Journal of Neuroscience. 18, 4106-4118 (1998).
  5. Sulzer, D., Pothos, E. N. Presynaptic mechanisms that regulate quantal size. Reviews in the Neurosciences. 11, 159-212 (2000).

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Перепечатки и разрешения

Запросить разрешение на использование текста или рисунков этого JoVE статьи

Запросить разрешение

Смотреть дополнительные статьи

Neuroscience21amperometry

This article has been published

Video Coming Soon

JoVE Logo

Исследования

Образование

О JoVE

Авторские права © 2025 MyJoVE Corporation. Все права защищены