Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliği gereklidir. Oturum açın veya ücretsiz deneme sürümünü başlatın.
Method Article
Bu raporda, organotypic ve fare kaynaklı dorsal kök gangliyon Disosiye birincil kültürler avantajları ile nöron gliyal etkileşim, nöroplastisite ilişkili mekanizmaları geniş bir araştırmaya vurgulanır, neuroinflammation ve viral enfeksiyon yanıt.
Bu iletişim kuralı bir ex vivo modeli fare kaynaklı dorsal kök gangliyon (DRG) explant ve vitro DRG kaynaklı ortak kültür Disosiye duyusal sinir hücreleri ve gliyal uydu hücre açıklar. Bunlar biyolojik yanıt periferik sinir sistemi (PNS) nöron gliyal müdahalesini nöroplastisite değişen fizyolojik ve patolojik şartlar ile ilişkili çeşitli araştırmak için yararlı ve çok yönlü modellerdir, neuroinflammation ve viral enfeksiyon. DRG explant kullanımı için birden çok nedeni basit tek hücreleri modellerle karşılaştırıldığında bilimsel olarak avantajlıdır. Örneğin, bir organotypic kültür olarak DRG explant tüm nöronal ve gliyal işlevlerin önemli bir rol oynamaktadır ekstraselüler microenvironment de dahil olmak üzere tüm nöronal ağa ex vivo transferini sağlar. Ayrıca, DRG explants da ex vivo birkaç gün ve kültür koşulları olarak tedirgin için istenen korunabilir. Buna ek olarak, hasat DRG daha fazla birincil duyusal sinir hücreleri ve uydu gliyal hücreler gliyal nöronal etkileşim, neuritogenesis, hücre dışı etkileşim aksonal koni araştırmak için bir vitro ortak kültür içine ayrışmış microenvironment ve daha fazla genel, nöronal metabolizma ile ilişkili herhangi bir yönü. Bu nedenle, DRG-explant sistemi büyük bir maliyet-etkin bir şekilde biyolojik, fizyolojik ve patolojik koşulları için ilgili olayların geniş bir dizi çalışma için esneklik sağlar.
Bu makale, biz biyolojik yanıt nöron-gliyal gelen değişen PNS hakaret için geniş bir araştırmaya korunmuş bir doku gibi microenvironment olarak türetilmiş fare DRG modeli sistemi bir organotypic ex vivo modeli elde etmek için bir yöntem raporu etkileşim, nöroplastisite, inflamatuar işaretlere, viral enfeksiyon. Buna ek olarak, biz daha DRG elde edilen tek duyusal sinir hücreleri ve uydu hücreleri birincil co kültürünü oluşturmak için bir protokol tarafından geliştirilmiştir.
DRG uydu gri-madde-birimler merkezi sinir sistemi (MSS) dışında spinal sinirlerin dorsal omurga kökleri yer alan bulunmaktadır. İntervertebral foramina, ev pseudounipolar duyusal sinir hücreleri ve uydu gliyal hücrelerini yakınlığı bulunan DRG. Pseudounipolar nöronlar çevresel hedefler somatik ve viseral girişlerden hücre vücuda taşıyan bir periferik süreci ve MSS hücre vücuttan duyusal bilgileri gönderir bir merkezi işlem böler tek bir neurite sahiptir. Bir bağ kapsül tanımlar ve bu periferik kümeden nöronlar ve gliyal hücreler MSS izole ediyor. DRG bilgisayardan veya doğum sonrası hücre geçiş yoktur şimdiye kadar açıklanan ve bir yerel kök hücre niş yaşam1gerçekleşen Nörojenik olayların sorumludur. Bu nedenle, bu model yetişkin neurogenesis, axonogenesis, travmatik lezyonu ve hücre ölüm2,3,4,5,6,7 yanıt çalışmak özellikle uygundur ,8,9 .
Neuroregeneration alanında, DRG vivo içinde --dan hasat ve explanted vitro axonotmesis üretir, bir yaralanma durumu hangi aksonlar tamamen kopmuş ve nöronal hücre vücut innervated hedef10 kesilir ,11. Iyi periferik sinir yaralanma azalan ve artan gen ekspresyonu DRG neden olabilir ve bu değişiklikleri birçok Rejeneratif işlemler sonucu ama çoğu da bağışıklık yanıtı veya başka bir yanıt nöronal olmayan hücrelerden bir sonucu olabilir bilinmektedir. Bir ex vivo kullanarak bu karmaşıklığı bazılarına izole DRG sistemi kaldırılır ve mekanik yollar daha kolay soruşturma olmaktır.
MSS, bereket için nöronal soma düzeyde GABA12,13,14,15 de dahil olmak üzere birçok nörotransmitter reseptörlerinin duyusal girdilerin taşıma merkezi rolü yanı sıra yanı sıra kanıt interneuronal çapraz-uyarma DRG sofistike ön entegratörleri duyusal girdiler16,17olduğunu önerebilir miyim? Bu yeni bulgular DRG explant için bir mini-nöronal ağ sistemi sinir doku özel organoids daha geniş deneysel araştırma alanları için kullanılan diğer "Mini beyin" modelleri, benzer ve tedavi edici özellikleri görüşmek. nörolojik hastalıklar18,19yaklaşım. Bu delillerin DRG ayrık ve iyi tanımlanmış küme nöronal doku bağ bir kapsül tarafından çevrili olması ile birlikte uygun bir organ ex vivo nakli için yapmak.
Kodlamayla fare DRG türler arasında yapısal ve genetik benzerlikler nedeniyle insan pathophysiologies model çekici çok hücreli seçeneğini sunar. Ayrıca, büyük bir depo transgenik fare suşlarının gelecekteki mekanik çalışmaları için son derece elverişli. Neurite uzantısı geliştirme sırasında ve yaralanma sonra büyüme koni ve substrat20,21arasındaki mekanik etkileşim gerektirir. Nano ve mikro desenli yüzeyler araçları olarak neurite çıkıntı yönlendirmek ve onların microenvironments topografik özellikleri yanıt kapasitelerini göstermek için kullanılmıştır. Nöronlar hayatta, uygun, göç ve yüzey şekil öyle aynı derecede yiv yüzeylerde22,23içinde gezinmek için onların aksonlar şark gösterilmiştir. Ancak, bu çalışmalar genellikle kültürlü hücre hatları kullanılan ve nasıl olacak birincil nöronal hücre tahmin etmek zordur iyi tanımlanmış, fiziksel ipuçları vivo içinde veya ex vivoyanıt.
Fare bu öneri için kullanılan DRG ex vivo explant modelinin gerçek hücre-hücre etkileşim ve biyokimyasal ipuçları büyüyen aksonlar çevreleyen taklit eder. Çok deneysel paradigmalar aksonal rejenerasyon, neurosphere üretim, neuroinflammation için değişen DRG explant farklı arasında modeli içinde duyusal viral enfeksiyon ve gecikme yönüdür araştırmak için değerli bir araç olarak hizmet vermeye devam etmektedir gangliyon24,25,26,27.
Sinir sistemi (NS) genel olarak viral enfeksiyonlar28,29,30için hedeftir. Virüslerin çoğu epitel ve endotel hücre yüzeyleri bulaştırmak ve duyusal ve motor lifler NS periferik sinirleri ile yüzey dokusundan onların yol yapmak. Özellikle, herpes simpleks virüsü tip 1 (HSV-1) ilk enfeksiyon epitel hücrelerdeki yaşam boyu süren bir gecikme süresi tercihen, duyusal gangliyon kurar sonra PNS31,32DRG. PNS bulaşmasını HSV-1 neuroptropic yeteneği sonuçta nörolojik hastalıklar33' e yol açar.
Hayvanlar dahil olmak üzere tüm yordamlar (IACUC-Midwestern Üniversitesi) Yönetim Kurulu tarafından onaylanan kurumsal inceleme protokolleri tarafından onaylanmıştır.
1. hasat DRG fare embriyo üzerinden
2. tek hücre Neurons DRG yalıtma
3. DRG Explants ve Disosiye hücreleri DRG kaynaklı HSV-1 enfeksiyonu
Not: Bu iş kesinlikle Midwestern Üniversitesi Biyogüvenlik Komitesi tarafından onaylanmış bir tam donanımlı laboratuvar bizde Biyogüvenlik seviye-2 (BSL-2) gereksinimleri takip ederek yapıldı. HSV-1 KOS suşu bu çalışmada kullanılmıştır. Lütfen uygun ölçüleri ve güvenlik önlemleri yerel kurumlar yönergelere göre eğer virüs suşları ile çalışma alın.
4. ayirt
Birden çok nöroplastisite ve nöron-çevre etkileşimi yönlerini DRG ve bir tek Disosiye hücre kültür modeli kullanarak soruşturma olmaktır. Biz çalışmalar DRG explant ve Disosiye hücreleri DRG kaynaklı şematik olarak şekil 1' de gösterilen izole ederek başladı. Doku ve tek hücre modelleri ayirt, Western blot, genomik deneyleri ve deneysel tasarım ve amaçları niteliğine bağlı olarak diğer analitik teknikler gibi moleküler teknikler kullanılarak çözümlenebilir. ...
Ex vivo DRG modeli geniş bir spektrum nöron-glia etkileşim gibi olayların yanı sıra her iki nöronal ve gliyal metabolizma37microenvironment etkisini araştırmak son derece yararlıdır. Ayrıca, DRG modelinin maliyet-etkin bir araç olarak patojenik mekanizması ile ilgili olarak ve enfeksiyon veya belirli bir hastalık akut kronik ve gizli faz için ex vivo sistemleri geliştirerek imleyicileri ilişkili ilgili soruları gidermek kullanılabilir. Buna ek olarak, tarama k...
Yazarlar açığa çıkmasına gerek yok.
Biz içtenlikle görüntüleme çekirdek-tesis Midwestern Üniversitesi (MWU) ve öğrencilerin [Chanmoly Seng, Christopher Dipollina, Darryl Giambalvo ve Casey Sigerson] grup hücre kültürü ve iş Imaging katkılarından dolayı teşekkür ederiz. Bu araştırma çalışmaları MWU'ın Intramural grant V.T. M.F. ve araştırma başlangıç fonlar için finansman tarafından desteklenen
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Adult Mice NIH/Swiss | Harlan Laboratories | ||
35mm petri dish | Cell Treat | 229635 | |
Matrigel ECM | Sigma-Aldrich | E1270 | gelatinous protein mixture |
F12 Media | Gibco | 11765-054 | *Part of SFM media |
Collagenase IV | Sigma-Aldrich | C5138 | |
Trypsin | Sigma-Aldrich | 25200-056 | |
FBS | Sigma-Aldrich | F6178 | |
0.22um filter | BD Falcon | 352350 | |
Neurobasal media | Gibco | 10888-022 | |
B27 supplement | Gibco | 17504-044 | Supplement for neuronal culture |
PSN antibiotics | Gibco | 15640-055 | *Part of SFM media Antibiotic mixture |
L-glutamate | Sigma-Aldrich | G7513 | *Part of SFM media |
NGF | Alomone Labs | N-100 | Nerve growth factor |
Laminin coated coverslide | Neuvitro | GG-14-Laminin | |
ONPG subtrate | Pierce | 34055 | |
X-gal | Invitrogen | 15520034 | |
Antibody anti-B-tubulin | Sigma-Aldrich | T8328 | 1:2000 dilution |
Antibody anti-peripherin | Millipore | AB1530 | 1:1000 dilution |
Hoechst dye | Thermo Fisher | 62249 | 1.5 µM final concentration |
Anti-heparan sulfate | US Biological | H1890-10 | 0.180555556 |
Anti gD antibody | Virostat | 196 | 1:10 dilution |
BSA | Sigma-Aldrich | A2153-100G | *Part of SFM media |
BME | Gibco | 21010-046 | *Part of SFM media |
Glucose | Sigma-Aldrich | G7021-1KG | *Part of SFM media |
KIT (Insulin-transferrin-Selenium-A) | Gibco | 51300-044 | *Part of SFM media |
Vitamin-C | Sigma-Aldrich | A4403 | *Part of SFM media |
Putrescine | Sigma-Aldrich | P7505 | *Part of SFM media |
488 (goat anti-mouse) | Life Technologies | A11029 | |
Cy3 (goat anti-rabbit) | Jackson Immunoresearch laboratories | 111-165-003 | |
Normal Goat serum | Vector | S-1000 | |
Formalin Solution | Sigma-Aldrich | HT5014-120ML | |
PBS | Gibco | 10010-031 | |
Triton-X | Sigma-Aldrich | T9284-500ML | |
VectaShield | Vector | H-1500 | Flurescence mount |
Diamond White Glass Coverslides | Globe Scientific | 1380-20 |
Bu JoVE makalesinin metnini veya resimlerini yeniden kullanma izni talebi
Izin talebiThis article has been published
Video Coming Soon
JoVE Hakkında
Telif Hakkı © 2020 MyJove Corporation. Tüm hakları saklıdır