Name: a functional motor unit in the culture dish: co-culture of spinal cord explants and muscle cells
Uploaded: 2012-04-12T12:00:00
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Il nostro lavoro è sostenuto dal Fondo Nazionale Svizzero (FNS), l&#39;iniziativa svizzera in Systems Biology (SystemsX.ch), la Distrofia Muscolare USA Association (MDA), la Association Française contre les Myopathies (AFM), il Regno Unito mitocondriale Disease Foundation (UMDF), la Fondazione Gebert-Rüf Programma Malattie Rare (GRF), la Società svizzera per la ricerca delle malattie muscolari (SSEM / FSRMM), la Swiss Life &quot;Jubiläumsstiftung Volksgesundheit für Forschung und medizinische&quot;, la Roche Research Foundation e l&#39;Università di Basilea.

1. Preparazione della coltura principale umano delle cellule muscolari <ol><li> Stabilire le colture di cellule muscolari umane secondo il espianto-re-tecnica di espianto 4. In primo luogo, rimuovere non-tessuto muscolare dalle biopsie. Poi, incorporare 1 mm 3 espianti muscolari in un coagulo di plasma, che consente di fibroblasti di emergere dalle espianti. </li><li> Gli espianti sono incorporati trasferita su un piatto di plasma-gelatina rivestita e farli crescere in mezzo di crescita normale (...

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	<li>Delaporte, C., Dautreaux, B., Fardeau, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Human+myotube+differentiation+in+vitro+in+different+culture+conditions.">Human myotube differentiation in vitro in different culture conditions.</a> Biol. Cell. 57, 17-22 (1986).</li><li>Kobayashi, T., Askanas, V., Engel, W. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Human+muscle+cultured+in+monolayer+and+cocultured+with+fetal+rat+spinal+cord:+importance+of+dorsal+root+ganglia+for+achieving+successful+functional+innervation.">Human muscle cultured in monolayer and cocultured with fetal rat spinal cord: importance of dorsal root ganglia for achieving successful functional innervation.</a> J. Neurosci. 7, 3131-3141 (1987).</li><li>Braun, S., Croizat, B., Lagrange, M. C., Warter, J. M., Poindron, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Constitutive+muscular+abnormalities+in+culture+in+spinal+muscular+atrophy.">Constitutive muscular abnormalities in culture in spinal muscular atrophy.</a> Lancet. 345, 694-695 (1995).</li><li>Askanas, V., Engel, W. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+new+program+for+investigating+adult+human+skeletal+muscle+grown+aneurally+in+tissue+culture.">A new program for investigating adult human skeletal muscle grown aneurally in tissue culture.</a> Neurology. 25, 58-67 (1975).</li><li>Guettier-Sigrist, S., Coupin, G., Warter, J. M., Poindron, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cell+types+required+to+efficiently+innervate+human+muscle+cells+in+vitro.">Cell types required to efficiently innervate human muscle cells in vitro.</a> Exp. Cell Res. 259, 204-212 (2000).</li><li>Lefebvre, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Identification+and+characterization+of+a+spinal+muscular+atrophy-determining+gene.">Identification and characterization of a spinal muscular atrophy-determining gene.</a> Cell. 80, 155-165 (1995).</li><li>Schrank, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Inactivation+of+the+survival+motor+neuron+gene,+a+candidate+gene+for+human+spinal+muscular+atrophy,+leads+to+massive+cell+death+in+early+mouse+embryos.">Inactivation of the survival motor neuron gene, a candidate gene for human spinal muscular atrophy, leads to massive cell death in early mouse embryos.</a> Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 94, 9920-9925 (1997).</li><li>Hsieh-Li, H. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+mouse+model+for+spinal+muscular+atrophy.">A mouse model for spinal muscular atrophy.</a> Nat. Genet. 24, 66-70 (2000).</li><li>Monani, U. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+human+centromeric+survival+motor+neuron+gene+(SMN2)+rescues+embryonic+lethality+in+Smn(-/-)+mice+and+results+in+a+mouse+with+spinal+muscular+atrophy.">The human centromeric survival motor neuron gene (SMN2) rescues embryonic lethality in Smn(-/-) mice and results in a mouse with spinal muscular atrophy.</a> Hum. Mol. Genet. 9, 333-339 (2000).</li><li>Sleigh, J. N., Gillingwater, T. H., Talbot, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+contribution+of+mouse+models+to+understanding+the+pathogenesis+of+spinal+muscular+atrophy.">The contribution of mouse models to understanding the pathogenesis of spinal muscular atrophy.</a> Dis. Model. Mech. 4, 457-467 (2011).</li><li>Durbeej, M., Campbell, K. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Muscular+dystrophies+involving+the+dystrophin-glycoprotein+complex:+an+overview+of+current+mouse+models.">Muscular dystrophies involving the dystrophin-glycoprotein complex: an overview of current mouse models.</a> 12, 349-361 (2002).</li><li>Schnabel, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neuroscience:+Standard+model.">Neuroscience: Standard model.</a> Nature. 454, 682-685 (2008).</li><li>Benatar, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Lost+in+translation:+treatment+trials+in+the+SOD1+mouse+and+in+human+ALS.">Lost in translation: treatment trials in the SOD1 mouse and in human ALS.</a> Neurobiol. Dis. 26, 1-13 (2007).</li><li>Dorchies, O. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Normal+innervation+and+differentiation+of+X-linked+myotubular+myopathy+muscle+cells+in+a+nerve-muscle+coculture+system.">Normal innervation and differentiation of X-linked myotubular myopathy muscle cells in a nerve-muscle coculture system.</a> Neuromuscul. Disord. 11, 736-746 (2001).</li><li>McFerrin, J., Engel, W. K., Askanas, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Impaired+innervation+of+cultured+human+muscle+overexpressing+betaAPP+experimentally+and+genetically:+relevance+to+inclusion-body+myopathies.">Impaired innervation of cultured human muscle overexpressing betaAPP experimentally and genetically: relevance to inclusion-body myopathies.</a> Neuroreport. 9, 3201-3205 (1998).</li></ol>

Uno strumento fisiologico in vitro per studiare la funzionalità delle cellule muscolari in un contesto normale e patologico è di maggior interesse per i myologists, perché le colture di cellule muscolari di solito non ricapitolare l&#39;importanza delle cellule multiple e delle cellule di tipo connessioni. L&#39;aggiunta di purificato motoneuroni di cellule muscolari non è sufficiente per ottenere un&#39;unità funzionale motore in quanto la presenza di cellule di Schwann è richiesto per l&#39;innervazione...

<table border="1"><tbody><tr><td> Nome di reagente </td><td> Azienda </td><td> Numero di catalogo </td></tr><tr><td> HBSS </td><td> Gibco / Invitrogen </td><td> 14170 </td></tr><tr><td> MEM </td><td> Gibco / Invitrogen </td><td> 31095 </td></tr><tr><td> Medium 199 </td><td> Gibco / Invitrogen </td><td> 31153 </td></tr><tr><td> Siero fetale bovino </td><td> Fetale Clone Perbio </td><td> SH30066.03 </td></tr><tr><td> Insulina </td><td> Sigma </td><td> I9278 </td></tr><tr><td> EGF umano </td><td> Sigma </td><td> E9644 </td></tr><tr><td> Umana FGF </td><td> Sigma </td><td> F0291 </td></tr><tr><td> Penicillina / streptomicina soluzione </td><td> Gibco </td><td> 15140 </td></tr></tbody></table>

a functional motor unit in the culture dish: co-culture of spinal cord explants and muscle cells

Le cellule muscolari primarie aneurally coltivate in monostrato raramente contratto spontaneamente perché, in assenza di un componente nervo, la differenziazione cellulare è limitata e la stimolazione motore neurone manca 1. Queste limitazioni ostacolano lo studio in vitro di molte patologie neuromuscolari in cellule muscolari coltivate. È importante sottolineare che i vincoli sperimentali monostrato di coltura, le cellule muscolari possono essere superate innervazione funzionale di miofibre con espianti midollo spinale in co-culture. Qui, si mostrano le diverse fasi necessarie per ottenere un efficiente, innervazione corretto di cellule muscolari primarie, portando a completare contrazione differenziazione e fibra secondo il metodo sviluppato da Askanas 2. Per fare ciò, le cellule muscolari sono co-coltura con espianti del midollo spinale di embrioni di ratto a 13,5 ED, con gangli delle radici dorsali ancora attaccato le fette del midollo spinale. Dopo pochi giorni, il muscolo fibri iniziare a contratto e alla fine diventare cross-striata attraverso innervazione da neuriti funzionali sporgenti dalle espianti del midollo spinale che collegano alle cellule muscolari. Questa struttura può essere mantenuta per molti mesi, semplicemente regolare scambio del terreno di coltura. Le applicazioni di questo prezioso strumento sono numerosi, in quanto rappresenta un modello funzionale per l&#39;analisi multidisciplinari di sviluppo umano e innervazione del muscolo. In realtà, un completo de novo installazione giunzione neuromuscolare avviene in un piatto di coltura, consentendo una misurazione di facile molti parametri ad ogni passo, in un contesto fondamentale e fisiologico. Solo per citare alcuni esempi, genomici e / o studi di proteomica può essere effettuata direttamente sulle co-culture. Inoltre, gli effetti pre-e post-sinaptica può essere specificamente e separatamente valutati a livello della giunzione neuromuscolare, perché entrambi i componenti provengono da diverse specie,ratto e umano, rispettivamente. Il nervo-muscolo co-coltura può essere eseguita anche con cellule muscolari umane isolate da pazienti affetti da patologie neuromuscolari muscolo o 3, e quindi può essere utilizzato come strumento di screening per farmaci candidati. Infine, nessuna attrezzatura speciale, ma un normale BSL2 struttura è necessaria per riprodurre un unità funzionale motore in un piatto di coltura. Questo metodo è quindi utile sia per il muscolo, nonché le comunità di ricerca neuromuscolari per studi fisiologici e meccanicistica della funzione neuromuscolare, in un contesto normale e malattia.

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A Functional Motor Unit in the Culture Dish: Co-culture of Spinal Cord Explants and Muscle Cells

Cellule muscolari coltivate sono un modello inadeguato per ricapitolare muscolo innervato<em&gt; In vivo</em&gt;. Un&#39;unità motore funzionale può essere riprodotto<em&gt; In vitro</em&gt; Dalla innervazione del muscolo differenziate cellule umane primarie di ratto utilizzando espianti di midollo spinale degli embrioni. Questo articolo descrive come co-colture di espianti di midollo spinale e delle cellule muscolari sono stabiliti.

Un gruppo motore funzionale nella piastra di coltura: Co-coltura degli espianti midollo spinale e le cellule muscolari

Human primary muscle cells cultured  aneurally in monolayer rarely contract spontaneously because, in the absence of  a nerve component, cell ...

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Dissection and Culture of Commissural Neurons from Embryonic Spinal Cord

Dissezione e la cultura di neuroni embrionali commissurali da midollo spinale

Commissural neurons have been widely used to investigate the mechanisms underlying axon guidance during embryonic spinal cord development. The cell bodies ...

Ricerca

Neuroscienze

Dissection and Culture of Chick Statoacoustic Ganglion and Spinal Cord Explants in Collagen Gels for Neurite Outgrowth Assays

Dissezione e Cultura della gangliari Chick Statoacoustic Espianti e del midollo spinale in gel di collagene per saggi crescita dei neuriti

The sensory organs of the chicken inner ear are innervated by the peripheral processes of statoacoustic ganglion (SAG) neurons. Sensory organ innervation ...

Chicken Embryo Spinal Cord Slice Culture Protocol

Embrione di pollo midollo spinale Fetta protocollo Cultura

Slice cultures can facilitate the manipulation of  embryo development both pharmacologically and through gene manipulations. In  this reduced system, ...

Analysis of Developing Tooth Germ Innervation Using Microfluidic Co-culture Devices

Analisi di sviluppo di denti Germ innervazione Uso di dispositivi Microfluidic Co-cultura

Innervation plays a key role in the development, homeostasis and regeneration of organs and tissues. However, the mechanisms underlying these phenomena ...

Zebrafish In Situ Spinal Cord Preparation for Electrophysiological Recordings from Spinal Sensory and Motor Neurons

Zebrafish In Situ Spinal Cord Preparation for Electrophysiological Recordings from Spinal Sensory and Motor Neurons

zebrafish<em&gt; In Situ</em&gt; Spinal Cord Preparazione per elettrofisiologiche Le registrazioni da spinale sensoriali e motori neuroni

Zebrafish, first introduced as a developmental model, have gained popularity in many other fields. The ease of rearing large numbers of rapidly developing ...

Spinal Cord Neurons Isolation and Culture from Neonatal Mice

Isolamento e cultura dei neuroni del midollo spinale da topi neonatali

We present a protocol for the isolation and culture of spinal cord neurons. The neurons are obtained from neonatal C57BL/6 mice and are isolated on ...

Laminectomy and Spinal Cord Window Implantation in the Mouse

Laminectomia e impianto della finestra del cavo spinale nel mouse

This protocol describes a method for spinal cord laminectomy and glass window implantation for in vivo imaging of the mouse spinal cord. An integrated ...

Identifying Cell Surface Markers of Primary Neural Stem and Progenitor Cells by Metabolic Labeling of Sialoglycan

Identificazione dei marcatori di superficie cellulare delle cellule staminali primarie e delle cellule progenitrici mediante l'etichettatura metabolica di Sialoglycan

Neural stem and progenitor cells (NSPCs) are the cellular basis for the complex structures and functions of the brain. They are located in specialized ...

Direct Injection of a Lentiviral Vector Highlights Multiple Motor Pathways in the Rat Spinal Cord

Iniezione diretta di un vettore lentivirale evidenzia più vie motorie del midollo spinale del ratto

Introducing proteins of interest into cells in the nervous system is challenging due to innate biological barriers that limit access to most molecules. ...

Conversion of Human Induced Pluripotent Stem Cells (iPSCs) into Functional Spinal and Cranial Motor Neurons Using PiggyBac Vectors

Conversion of Human Induced Pluripotent Stem Cells iPSCs into Functional Spinal and Cranial Motor Neurons Using PiggyBac Vectors

Conversione di cellule staminali pluripotenti indotte dall'uomo (IPSC) in neuroni motore spinale e cranico funzionale utilizzando vettori PiggyBac

We describe here a method to obtain functional spinal and cranial motor neurons from human induced pluripotent stem cells (iPSCs). Direct conversion into ...