Name: time-lapse imaging of neuroblast migration in acute slices of the adult mouse forebrain
Uploaded: 2012-09-12T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Time-lapse Imaging of Neuroblast Migration in Acute Slices of the Adult Mouse Forebrain at JoVE.com

Detta arbete stöddes av en kanadensisk Institutes of Health Research (CIHR) bidrag till ASJK delvis stöds av en Université Laval gemenskap. AS är mottagaren av ett Kanada forskning ordförande i postnatal neurogenes.

<html> 1. Märkning Neuronala Prekursorer Neuroblaster kan visualiseras med användning av transgena möss som selektivt uttrycker fluorescerande proteiner i neuroblaster (dvs. DCX-GFP, GAD67-GFP), genom stereotaxiskt injicera viruspartiklar kodar fluorescerande proteiner i SVZ eller RMS, eller genom ympning neuronala prekursorer från reporter möss (dvs. , DCX-GFP, GAD67-GFP) i SVZ av vildtypsmöss. Vi beskriver förfarandet för ympning och viral märkning av neuronala prek...

<ol>
	<li>Kriegstein, A., Alvarez-Buylla, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+glial+nature+of+embryonic+and+adult+neural+stem+cells.">The glial nature of embryonic and adult neural stem cells.</a> Annu. Rev. Neurosci. 32, 149-184 (2009).</li><li>Kaneko, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=New+neurons+clear+the+path+of+astrocytic+processes+for+their+rapid+migration+in+the+adult+brain.">New neurons clear the path of astrocytic processes for their rapid migration in the adult brain.</a> Neuron. 67, 213-223 (2010).</li><li>Lois, C., Alvarez-Buylla, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Long-distance+neuronal+migration+in+the+adult+mammalian+brain.">Long-distance neuronal migration in the adult mammalian brain.</a> Science. 264, 1145-1148 (1994).</li><li>Snapyan, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Vasculature+guides+migrating+neuronal+precursors+in+the+adult+mammalian+forebrain+via+brain-derived+neurotrophic+factor+signaling.">Vasculature guides migrating neuronal precursors in the adult mammalian forebrain via brain-derived neurotrophic factor signaling.</a> J. Neurosci. 29, 4172-4188 (2009).</li><li>Whitman, M. C., Fan, W., Rela, L., Rodriguez-Gil, D. J., Greer, C. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Blood+vessels+form+a+migratory+scaffold+in+the+rostral+migratory+stream.">Blood vessels form a migratory scaffold in the rostral migratory stream.</a> J. Comp. Neurol. 516, 94-104 (2009).</li><li>Lledo, P. M., Saghatelyan, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Integrating+new+neurons+into+the+adult+olfactory+bulb:+joining+the+network,+life-death+decisions,+and+the+effects+of+sensory+experience.">Integrating new neurons into the adult olfactory bulb: joining the network, life-death decisions, and the effects of sensory experience.</a> Trends Neurosci. 28, 248-254 (2005).</li><li>Bolteus, A. J., Bordey, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=GABA+release+and+uptake+regulate+neuronal+precursor+migration+in+the+postnatal+subventricular+zone.">GABA release and uptake regulate neuronal precursor migration in the postnatal subventricular zone.</a> J. Neurosci. 24, 7623-7631 (2004).</li><li>Martini, F. J., Valdeolmillos, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Actomyosin+contraction+at+the+cell+rear+drives+nuclear+translocation+in+migrating+cortical+interneurons.">Actomyosin contraction at the cell rear drives nuclear translocation in migrating cortical interneurons.</a> J. Neurosci. 30, 8660-8670 (2010).</li><li>Murase, S., Horwitz, A. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Deleted+in+colorectal+carcinoma+and+differentially+expressed+integrins+mediate+the+directional+migration+of+neural+precursors+in+the+rostral+migratory+stream.">Deleted in colorectal carcinoma and differentially expressed integrins mediate the directional migration of neural precursors in the rostral migratory stream.</a> J. Neurosci. 22, 3568-3579 (2002).</li><li>Wilcock, A. C., Swedlow, J. R., Storey, K. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mitotic+spindle+orientation+distinguishes+stem+cell+and+terminal+modes+of+neuron+production+in+the+early+spinal+cord.">Mitotic spindle orientation distinguishes stem cell and terminal modes of neuron production in the early spinal cord.</a> Development. 134, 1943-1954 (2007).</li><li>Ono, M., Yanagawa, Y., Koyano, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=GABAergic+neurons+in+inferior+colliculus+of+the+GAD67-GFP+knock-in+mouse:+electrophysiological+and+morphological+properties.">GABAergic neurons in inferior colliculus of the GAD67-GFP knock-in mouse: electrophysiological and morphological properties.</a> Neurosci. Res. 51, 475-492 (2005).</li><li>Bozoyan, L., Khlghatyan, J., Saghatelyan, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Astrocytes+Control+the+Development+of+the+Migration-Promoting+Vasculature+Scaffold+in+the+Postnatal+Brain+via+VEGF+Signaling.">Astrocytes Control the Development of the Migration-Promoting Vasculature Scaffold in the Postnatal Brain via VEGF Signaling.</a> J. Neurosci. 32, 1687-1704 (2012).</li><li>Bovetti, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Blood+vessels+form+a+scaffold+for+neuroblast+migration+in+the+adult+olfactory+bulb.">Blood vessels form a scaffold for neuroblast migration in the adult olfactory bulb.</a> J. Neurosci. 27, 5976-5980 (2007).</li><li>Platel, J. C., Heintz, T., Young, S., Gordon, V., Bordey, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tonic+activation+of+GLUK5+kainate+receptors+decreases+neuroblast+migration+in+whole-mounts+of+the+subventricular+zone.">Tonic activation of GLUK5 kainate receptors decreases neuroblast migration in whole-mounts of the subventricular zone.</a> J. Physiol. 586, 3783-3793 (2008).</li><li>Nam, S. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dynamic+features+of+postnatal+subventricular+zone+cell+motility:+a+two-photon+time-lapse+study.">Dynamic features of postnatal subventricular zone cell motility: a two-photon time-lapse study.</a> J. Comp. Neurol. 505, 190-208 (2007).</li><li>Kim, Y., Comte, I., Szabo, G., Hockberger, P., Szele, F. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Adult+mouse+subventricular+zone+stem+and+progenitor+cells+are+sessile+and+epidermal+growth+factor+receptor+negatively+regulates+neuroblast+migration.">Adult mouse subventricular zone stem and progenitor cells are sessile and epidermal growth factor receptor negatively regulates neuroblast migration.</a> PLoS One. 4, e8122 (2009).</li><li>Bortone, D., Polleux, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=KCC2+expression+promotes+the+termination+of+cortical+interneuron+migration+in+a+voltage-sensitive+calcium-dependent+manner.">KCC2 expression promotes the termination of cortical interneuron migration in a voltage-sensitive calcium-dependent manner.</a> Neuron. 62, 53-71 (2009).</li><li>Comte, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Galectin-3+maintains+cell+motility+from+the+subventricular+zone+to+the+olfactory+bulb.">Galectin-3 maintains cell motility from the subventricular zone to the olfactory bulb.</a> J. Cell Sci. 124, 2438-2447 (2011).</li></ol>

Den korrekta målinriktning av neuronala prekursorer till lämpliga hjärnregioner är en fundamental process som ligger till grund för korrekt montering och funktion av neurala kretsar. De allra flesta celler migrerar under embryonal utveckling och den postnatala hjärnan endast i ett fåtal regioner, till exempel OB, dentate gyrus och cerebellum, neuronal förskjutning sker fortfarande. De mekanismer iscensätta cellmigration i den postnatala hjärnan kvarstår dock dåligt kända. Kunskap om mekanismer och molekylä...

<table border="1"><tbody><tr><td> Namnet av reagenset </td><td> Företag </td><td> Katalognummer </td></tr><tr><td> Sackaros </td><td> Sigma </td><td> S9378 </td></tr><tr><td> Glukos (ACSF) </td><td> EMD </td><td> DX0145-3 </td></tr><tr><td> NaCl </td><td> Sigma </td><td> S9625 </td></tr><tr><td> KCI </td><td> Sigma </td><td> P9541 </td></tr><tr><td> MgCl 2 x6H 2 O </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> M2670 </td></tr><tr><td> NaHCOs 3 </td><td> Sigma </td><td> S5761 </td></tr><tr><td> NaH 2 PO 4 xH 2 O </td><td> EMD </td><td> SX0710-1 </td></tr><tr><td> Caci 2 X2h 2 O </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> C3881 </td></tr><tr><td> Dextran TexasRed </td><td> Invitrogen </td><td> D1864 </td></tr><tr><td> Dextran CascadeBlue </td><td> Invitrogen </td><td> D1976 </td></tr><tr><td> Glukos (40X lösning) </td><td> Sigma </td><td> G8769 </td></tr><tr><td> Natrium pyruvat </td><td> Gibco </td><td> 11360-070 </td></tr><tr><td> HEPES </td><td> Sigma </td><td> H3375 </td></tr><tr><td> HBSS </td><td> Gibco </td><td> 14170-112 </td></tr><tr><td> DNas I </td><td> Sigma </td><td> D-5025 </td></tr><tr><td> Trypsin-EDTA </td><td> Gibco </td><td> 25300-054 </td></tr><tr><td> Neurobasal medel </td><td> Gibco </td><td> 21103-049 </td></tr><tr><td> BSA </td><td> EMD </td><td> 2930 </td></tr><tr><td> Pen / Strep </td><td> Life Technologies </td><td> 15140-122 </td></tr><tr><td> Ketamin / xylazin </td><td> CDMV </td><td> 5230 </td></tr><tr><td> Pasteurpipett </td><td> VWR </td><td> 14672-380 </td></tr><tr><td> 15 ml koniskt rör </td><td&gt; Sarstedt </td><td> 62.553.205 </td></tr><tr><td> 50 ml koniskt rör </td><td> Sarstedt </td><td> 62.547.205 </td></tr><tr><td> Glaskapillärer (stereotaxisk injektion) </td><td> WPI </td><td> 4878 </td></tr><tr><td> Paraffinolja </td><td> EMD </td><td> PX0045-3 </td></tr><tr><td> Proviodine </td><td> Rougier </td><td> 65655-1370 </td></tr><tr><td> Sutur </td><td> Stoelting </td><td> 50.487 </td></tr><tr><td> Anafen </td><td> CDMV </td><td> 11.508 </td></tr><tr><td> 20 cm ^ spruta </td><td> VWR </td><td> SS-20L2 </td></tr><tr><td> Petriskål </td><td> VWR </td><td> 25384-094 </td></tr><tr><td> Agar </td><td> Laboratoire Mat </td><td> AP-0108 </td></tr><tr><td> Lim </td><td> Permabond </td><td> 910 </td></tr><tr><td> 95% O 2/5% koldioxid 2 </td><td> Linde </td><td> 24068835 </td></tr><tr><td> Blade &lt;/ Td&gt; <td> WPI </td><td> 501.901 </td></tr><tr><td> Nylonnät </td><td> Warner Instruments </td><td> 64-0198 </td></tr><tr><td> Centrifug </td><td> Eppendorf </td><td> 5702 000.019 </td></tr><tr><td> Pipettera avdragare </td><td> Sutter Instrument </td><td> P-97 </td></tr><tr><td> Nanoliter injektor </td><td> WPI </td><td> B203MC4 </td></tr><tr><td> Stereotaktisk injektion apparat </td><td> WPI </td><td> 502.900 </td></tr><tr><td> Micro borrsystemet </td><td> WPI </td><td> 501.819 </td></tr><tr><td> Vibratome </td><td> Thermo Scientific </td><td> 920.110 </td></tr><tr><td> Wide-området fluorescensmikroskop </td><td> Olympus </td><td> BX61WIF </td></tr><tr><td> CCD-kamera </td><td> Ljustekniska </td><td> CS-HQ2-D </td></tr><tr><td> Ultratyst avbildning kammare </td><td> Harvard Apparatus </td><td> 64-1487 </td></tr><tr><td> PH-1Serie 20 värmare plattform </td><td> Harvard Apparatus </td><td> 64-0284 </td></tr><tr><td> Värmesystem </td><td> Warner Instruments </td><td> TC-344b </td></tr><tr><td> 40X nedsänkning i vatten mål </td><td> Olympus </td><td> 1-UM587 </td></tr><tr><td> 10X nedsänkning i vatten mål </td><td> Olympus </td><td> 1-UM583 </td></tr><tr><td> Lambda GD-4 </td><td> Sutter Instrument </td><td> DG-4/OF </td></tr><tr><td> Metamorph programvara </td><td> Molecular Devices </td><td> 40.000 </td></tr><tr><td> Imaris programvara </td><td> Bitplan </td><td> BPI-IM70-F1 </td></tr></tbody></table>

time-lapse imaging of neuroblast migration in acute slices of the adult mouse forebrain

Det finns en avsevärd mängd bevis för att nya funktionella nervceller konstitutivt genereras från en endogen pool av neurala stamceller i begränsade områden av den vuxna däggdjur hjärnan. Nyfödda neuroblaster från subventrikulära zonen (SVZ) vandrar längs rostrala vandrande ström (RMS) till slutdestinationen i luktbulben (OB) 1. I RMS, neuroblaster vandrar tangentiellt i kedjor ensheathed av astrocytiska processer 2,3 med blodkärl som strukturellt stöd och en källa av molekylära faktorer som krävs för migration 4,5. I OB, neuroblaster lossna från kedjorna och migrera radiellt in i de olika bulbära lagren där de differentierar till interneuronen och integreras i det befintliga nätet 1, 6. I detta manuskript beskriver vi proceduren för övervakning cellmigration vid akuta skivor av gnagare hjärnan. Användningen av akut skivor låter assessment av cellmigration i mikromiljön som nära liknar till in vivo förhållanden och i hjärnan regioner som är svåra att komma åt för in vivo imaging. Dessutom undviker man långa odling skick som i fallet med organotypiska och cellkulturer som så småningom kan ändra migration egenskaper cellerna. Neuronala prekursorer i akuta skivor kan visualiseras med användning av DIC optik eller fluorescerande proteiner. Viral märkning av neuronala prekursorer i SVZ, ympning neuroblaster från reporter möss i SVZ av vildtypsmöss, och användning av transgena möss som uttrycker fluorescerande protein i neuroblaster är alla lämpliga metoder för att visualisera neuroblaster och efter deras migrering. Den senare metoden, emellertid, inte tillåter individuella celler som skall spåras under långa tidsperioder på grund av den höga densiteten av märkta celler. Vi använde ett brett fält fluorescerande upprätt mikroskop utrustat med en CCD-kamera för att uppnå en relativt snabb förvärv intervall (ett imaGE var 15 eller 30 sekunder) att tillförlitligt identifiera stationära och migrerande faser. En exakt identifiering av den tid de stationära och vandrande faser är avgörande för entydig tolkning av resultaten. Vi utförde också flera z-steg förvärv för att övervaka neuroblaster migration i 3D. Wide-området fluorescerande avbildning har använts i stor utsträckning för att visualisera neuronala migration 7-10. Här beskriver vi detaljerat protokoll för märkning neuroblaster, utför realtidsvideo-avbildning av neuroblast migration i akuta skivor av den vuxna musen framhjärnan och analysera cellmigration. Medan den beskrivna protokoll exemplifieras migration av neuroblaster i vuxna RMS, kan den också användas för att följa cellmigration i embryonala och tidiga postnatala hjärnor.

Watch this Scientific Journal Video about Time-lapse Imaging of Neuroblast Migration in Acute Slices of the Adult Mouse Forebrain at JoVE.com

Time-lapse Imaging of Neuroblast Migration in Acute Slices of the Adult Mouse Forebrain

Vi beskriver ett protokoll för realtid videoimaging av neuronala migration i mus framhjärnan. Migrationen av viralt märkta eller ympas neuronala prekursorer noterades i akuta levande skivor med brett fält fluorescerande avbildning med en relativt snabb förvärv intervall för att studera de olika faserna av cellmigration, inklusive varaktigheten för den stationära och faser migration och hastighet migration.

Time-lapse avbildning av Neuroblast Migration i akuta skivor av vuxen mus framhjärnan

There is a substantial body of evidence indicating that new functional neurons are constitutively generated from an endogenous pool of neural stem cells ...

Research

JoVE Journal

Neuroscience

An Organotypic Slice Assay for High-Resolution Time-Lapse Imaging of Neuronal Migration in the Postnatal Brain

En Organotypic Slice-analys för högupplöst Time-lapse avbildning av neuronala migration i Postnatal Brain

Neurogenesis in the postnatal brain depends on maintenance of three biological events: proliferation of progenitor cells, migration of neuroblasts, as ...

Time-lapse Live Imaging of Clonally Related Neural Progenitor Cells in the Developing Zebrafish Forebrain

Time-lapse Live avbildning av kloner som är närbesläktade neurala stamceller i utvecklingsländerna Zebrafish framhjärnan

Precise patterns of division, migration and differentiation of neural progenitor cells are crucial for proper brain development and function1,2. To ...

Preparation of Acute Subventricular Zone Slices for Calcium Imaging

Beredning av akut subventrikulära zonen Skivor för kalcium Imaging

The subventricular zone (SVZ) is one of the two neurogenic zones in the postnatal brain. The SVZ contains densely packed cells, including neural ...

Dual Electrophysiological Recordings of Synaptically-evoked Astroglial and Neuronal Responses in Acute Hippocampal Slices

Dubbla Elektrofysiologiska Inspelningar av synaptiskt-framkallade astrogliala och neuronala svar i akut hippocampus skivor

Astrocytes form together with neurons tripartite synapses, where they integrate and modulate neuronal activity. Indeed, astrocytes sense neuronal inputs ...

In vivo Postnatal Electroporation and Time-lapse Imaging of Neuroblast Migration in Mouse Acute Brain Slices

In vivo Postnatal Electroporation and Time-lapse Imaging of Neuroblast Migration in Mouse Acute Brain Slices

In vivo Postnatal elektroporation och Time-lapse avbildning av neuroblast migration i mus Akut hjärnan skivor

The subventricular zone (SVZ) is one of the main neurogenic niches in the postnatal brain. Here, neural progenitors proliferate and give rise to ...

Nucleofection of Rodent Neuroblasts to Study Neuroblast Migration In vitro

Nucleofection of Rodent Neuroblasts to Study Neuroblast Migration In vitro

Nucleofection av Gnagare neuroblaster att studera neuroblast migration<em&gt; In vitro</em

The subventricular zone (SVZ) located in the lateral wall of the lateral ventricles plays a fundamental role in adult neurogenesis. In this restricted ...

Long-term Time Lapse Imaging of Mouse Cochlear Explants

Långsiktig Time Lapse avbildning av Mouse Cochlear Explantat

Here we present a method for long-term time-lapse imaging of live embryonic mouse cochlear explants. The developmental program responsible for building ...

In-depth Physiological Analysis of Defined Cell Populations in Acute Tissue Slices of the Mouse Vomeronasal Organ

Djupgående fysiologisk analys av Bestämda cellpopulationer i akut vävnadssnitt av Mouse Vomeronasalorganet

In most mammals, the vomeronasal organ (VNO) is a chemosensory structure that detects both hetero- and conspecific social cues. Vomeronasal sensory ...

Preparation of Horizontal Slices of Adult Mouse Retina for Electrophysiological Studies

Framställning av horisontella skivor Adult mus Retina för elektrofysiologiska studier

Vertical slice preparations are well established to study circuitry and signal transmission in the adult mammalian retina. The plane of sectioning in ...

Time-lapse Confocal Imaging of Migrating Neurons in Organotypic Slice Culture of Embryonic Mouse Brain Using In Utero Electroporation

Time-lapse Confocal Imaging of Migrating Neurons in Organotypic Slice Culture of Embryonic Mouse Brain Using In Utero Electroporation

Time-lapse-konfokalbildning av migrerande neuroner i organotypisk skivkultur av embryonalt mushinne<em&gt; I Utero</em&gt; Elektroporation

In utero electroporation is a rapid and powerful approach to study the process of radial migration in the cerebral cortex of developing mouse embryos. It ...