Name: electric field-controlled directed migration of neural progenitor cells in 2d and 3d environments
Uploaded: 2012-02-16T12:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Electric Field-controlled Directed Migration of Neural Progenitor Cells in 2D and 3D Environments at JoVE.com

Ce travail a été financé par la subvention de la Société royale URF UF051616, Royaume-Uni et l&#39;European Research Council StG subvention à la norme BS 243261. Le travail en laboratoire est MZ également soutenue par une California Institute of Regenerative Medicine subvention RB1-01417.

1. Neural isolement de cellules souches <ol><li> Disséquer cerveaux entiers de E14-16 chez la souris et les placer dans le froid du milieu DMEM/F12 basale. Retirez toutes les méninges sous un microscope anatomique et les cerveaux de transfert dans un plat de 35 mm de Petri. </li><li> Utilisez une pince fine à dissocier mécaniquement cerveaux en fragments de tissus et de les transférer à un tube de 15 ml, puis centrifuger les échantillons à 800 tours par minute pendant 3 min pour éliminer les débris. </li><li...

<ol>
	<li>Huttenlocher, A., Horwitz, A. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Wound+healing+with+electric+potential.">Wound healing with electric potential.</a> N. Engl. J. Med. 356, 303-303 (2007).</li><li>McCaig, C. D., Rajnicek, A. M., Song, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Controlling+cell+behavior+electrically:+current+views+and+future+potential.">Controlling cell behavior electrically: current views and future potential.</a> Physiol. Rev. 85, 943-943 (2005).</li><li>Borgens, R. B., Jaffe, L. F., Cohen, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Large+and+persistent+electrical+currents+enter+the+transected+lamprey+spinal+cord.">Large and persistent electrical currents enter the transected lamprey spinal cord.</a> PNAS. 77, 1209-1209 (1980).</li><li>Shapiro, S., Borgens, R., Pascuzzi, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Oscillating+field+stimulation+for+complete+spinal+cord+injury+in+humans:+a+phase+1+trial.">Oscillating field stimulation for complete spinal cord injury in humans: a phase 1 trial.</a> J. Neurosurg. Spine. 2, 3-3 (2005).</li><li>Zhao, M., Song, B., Pu, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Electrical+signals+control+wound+healing+through+phosphatidylinositol-3-OH+kinase-gamma+and+PTEN.">Electrical signals control wound healing through phosphatidylinositol-3-OH kinase-gamma and PTEN.</a> Nature. 442, 457-457 (2006).</li><li>Yao, L., Shanley, L., McCaig, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Small+applied+electric+fields+guide+migration+of+hippocampal+neurons.">Small applied electric fields guide migration of hippocampal neurons.</a> J. Cell. Physiol. 216, 527-527 (2008).</li><li>Li, L., El-Hayek, Y. H., Liu, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Direct-current+electrical+field+guides+neuronal+stem&#47;progenitor+cell+migration.">Direct-current electrical field guides neuronal stem&#47;progenitor cell migration.</a> Stem Cells. 26, 2193-2193 (2008).</li><li>Meng, X., Arocena, M., Penninger, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=PI3K+mediated+electrotaxis+of+embryonic+and+adult+neural+progenitor+cells+in+the+presence+of+growth+factors.">PI3K mediated electrotaxis of embryonic and adult neural progenitor cells in the presence of growth factors.</a> Exp. Neurol. 227, 210-210 (2011).</li><li>Bonnici, B., Kapfhammer, J. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bone+marrow+stromal+cells+promote+neurite+extension+in+organotypic+spinal+cord+slice:+significance+for+cell+transplantation+therapy.">Bone marrow stromal cells promote neurite extension in organotypic spinal cord slice: significance for cell transplantation therapy.</a> Neurorehabil. Neural Repair. 22, 447-447 (2008).</li><li>Shichinohe, H., Kuroda, S., Tsuji, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bone+marrow+stromal+cells+promote+neurite+extension+in+organotypic+spinal+cord+slice:+significance+for+cell+transplantation+therapy.">Bone marrow stromal cells promote neurite extension in organotypic spinal cord slice: significance for cell transplantation therapy.</a> Neurorehabil. Neural Repair. 22, 447-447 (2008).</li><li>Song, B., Gu, Y., Pu, j. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Application+of+direct+current+electric+fields+to+cells+and+tissues+in+vitro+and+modulation+of+wound+electric+field+in+vivo.">Application of direct current electric fields to cells and tissues in vitro and modulation of wound electric field in vivo.</a> Nature Protocol. 2, 1479-1479 (2007).</li></ol>

Les protocoles que nous utilisons sont basés sur des études antérieures 5,11. L&#39;utilisation de ces méthodes, la culture stable et électrique conditions actuelles peut être maintenue tout en appliquant un EF par des ponts d&#39;agar, la solution de Steinberg, et Ag / AgCl électrodes, à des cellules cultivées ou en tranches dans des chambres electrotactic conçus sur mesure de dimensions normalisées et précis. La profondeur de chambres peut être ajusté pour tenir compte d&#39;échantillon diff?...

<table border="1"><tbody><tr><td> Nom du réactif </td><td> Entreprise </td><td> Numéro de catalogue </td><td> Commentaires </td></tr><tr><td> FGF-base humaine recombinante </td><td> Invitrogen </td><td> PHG0026 </td><td> 20 ng / ml </td></tr><tr><td> EGF humain recombinant </td><td> Invitrogen </td><td> PHG0311 </td><td> 20 ng / ml </td></tr><tr><td> N2-Supplément (100X) de liquide </td><td> Invitrogen </td><td> 02048 </td><td></td></tr><tr><td> DMEM/F12 (taux élevé de glucose) </td><td> Invitrogen </td><td> 31330-095 </td><td></td></tr><tr><td> Poly-D-Lysine </td><td> Millipore </td><td> A-003-E </td><td></td></tr><tr><td> Naturelle laminine de souris </td><td> Invitrogen </td><td> 23017-015 </td><td></td></tr><tr><td> Facteur de croissance réduit la membrane basale Matrix (Matrigel) </td><td> BD Biosciences </td&gt; <td> 354230 </td><td></td></tr><tr><td> Tampon HEPES </td><td> Gibco </td><td> 15630 </td><td></td></tr><tr><td> Tissue chopper McIlwain </td><td> Le Laboratoire Mickle Engineering Co Ltd </td><td> TC752-PD </td><td></td></tr><tr><td> Dow Corning graisse silicone de haute-vide </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> Z273554 </td><td></td></tr></tbody></table>

electric field-controlled directed migration of neural progenitor cells in 2d and 3d environments

Endogènes des champs électriques (FE) sont naturellement présents in vivo et jouent un rôle crucial lors de tissus / organes de développement et de la régénération, y compris celle de la 1,2 du système nerveux central. Ces FE endogènes sont générées par la régulation cellulaire de transport ionique combinés à la résistance électrique de cellules et de tissus. Il a été rapporté que le traitement appliqué EF peut favoriser la réparation fonctionnelle des lésions de la moelle épinière chez les animaux et les humains 3,4. En particulier, la migration des cellules EF-dirigée a été démontrée dans une grande variété de types cellulaires 5,6, y compris les cellules progénitrices neurales (PNJ) 7,8. Demande de courant continu (DC) FE n&#39;est pas une technique couramment disponible dans la plupart des laboratoires. Nous avons décrit des protocoles détaillés pour l&#39;application de la FE DC à cultures cellulaires et tissulaires préalablement 5,11. Nous présentons ici une vidéo de démonstration de méthodes standards basées sur une intensité de champ calculée à mettre en place une 2Dd environnements 3D pour les PNJ, et d&#39;enquêter sur les réponses cellulaires à la stimulation EF dans les deux conditions de croissance des cellules simples en 2D, et la tranche cordon organotypique épinière en 3D. Le cordslice épinière est un tissu receveur idéal pour étudier les comportements des PNJ ex vivo, post-transplantation, parce que l&#39;organisation des tissus cytoarchitectoniques est bien conservé au sein de ces cultures 9,10. En outre, ce modèle ex vivo permet également des procédures qui ne sont pas techniquement possible de suivre des cellules in vivo en utilisant time-lapse d&#39;enregistrement au niveau cellule unique. Il est essentiel d&#39;évaluer de façon critique les comportements cellulaires, non seulement dans un environnement 2D, mais aussi dans un état ​​3D organotypique qui imite l&#39;environnement in vivo. Ce système permettra l&#39;imagerie haute résolution en utilisant la couverture à base de verre plats dans les tissus ou organes de la culture avec un suivi en 3D de la migration cellulaire unique in vitro et ex vivo et peut constituer une étape intermédiaire avant de passer à en viparadigmes VO.

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Electric Field-controlled Directed Migration of Neural Progenitor Cells in 2D and 3D Environments

Ce protocole illustre des méthodes utilisées pour établir des environnements 2D et 3D dans les chambres electrotactic conçus sur mesure, qui permettent de suivre les cellules<em&gt; In vivo / ex vivo</em&gt; En utilisant time-lapse d&#39;enregistrement au niveau cellule unique, afin d&#39;enquêter sur galvanotaxie ou électrotaxie et d&#39;autres réponses cellulaires à diriger à courant continu) des champs électriques (EFS).

Champ électrique contrôlé par les migrations des Réalisé cellules progénitrices neurales dans des environnements 2D et 3D

Endogenous electric fields (EFs) occur naturally in vivo and play a critical role during tissue/organ development and regeneration, including that of the ...

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