Name: imaging analysis of neuron to glia interaction in microfluidic culture platform (mcp)-based neuronal axon and glia co-culture system
Uploaded: 2012-10-14T14:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Imaging Analysis of Neuron to Glia Interaction in Microfluidic Culture Platform MCP-based Neuronal Axon and Glia Co-culture System at JoVE.com

Gostaríamos de agradecer ao Dr. Jeffrey Rothstein para a prestação de ratos BAC GLT1 EGFP e GLT1 anticorpos; Tufts Center for Neuroscience Research (NIH P30 NS047243; PI, Rob Jackson) para a prestação de importantes instalações valiosos; Nova faculdade de recrutamento de subvenção (NIH P30 5P30NS069254-02 , PI, Phil Haydon) na Tufts Neuroscience Departamento.

1. Assembleia da Câmara Cultura microfluídicos (MCP) <ol><li> MCP (Figura 1) são concebidos para câmaras abertas compartimentados culturas de diferentes tipos de células 4. Geralmente, ela tem dois compartimentos, que são ligados por meio dos canais centrais (3 mm de diâmetro). Assembleia de MCP com vidro de fundo pratos é necessário para preparação de culturas e análise de imagem posterior. </li><li> Em primeiro lugar, revestimento estéreis de vidro com fundo de pratos com pol...

<ol>
	<li>Stevens, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neuron-astrocyte+signaling+in+the+development+and+plasticity+of+neural+circuits.">Neuron-astrocyte signaling in the development and plasticity of neural circuits.</a> Neuro-Signals. 16, 278-288 (2008).</li><li>Paixao, S., Klein, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neuron-astrocyte+communication+and+synaptic+plasticity.">Neuron-astrocyte communication and synaptic plasticity.</a> Current opinion in neurobiology. 20, 466-473 (2010).</li><li>Fields, R. D., Stevens-Graham, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=New+insights+into+neuron-glia+communication.">New insights into neuron-glia communication.</a> Science. 298, 556-562 (2002).</li><li>Park, J. W., Vahidi, B., Taylor, A. M., Rhee, S. W., Jeon, N. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microfluidic+culture+platform+for+neuroscience+research.">Microfluidic culture platform for neuroscience research.</a> Nature. 1, 2128-2136 (2006).</li><li>Wang, C. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Regulation+of+neuromuscular+synapse+development+by+glial+cell+line-derived+neurotrophic+factor+and+neurturin.">Regulation of neuromuscular synapse development by glial cell line-derived neurotrophic factor and neurturin.</a> The Journal of biological chemistry. 277, 10614-10625 (2002).</li><li>Yang, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Presynaptic+regulation+of+astroglial+excitatory+neurotransmitter+transporter+GLT1.">Presynaptic regulation of astroglial excitatory neurotransmitter transporter GLT1.</a> Neuron. 61, 880-894 (2009).</li><li>Regan, M. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Variations+in+promoter+activity+reveal+a+differential+expression+and+physiology+of+glutamate+transporters+by+glia+in+the+developing+and+mature+CNS.">Variations in promoter activity reveal a differential expression and physiology of glutamate transporters by glia in the developing and mature CNS.</a> The Journal of neuroscience. 27, 6607-6619 (2007).</li><li>Swanson, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neuronal+regulation+of+glutamate+transporter+subtype+expression+in+astrocytes.">Neuronal regulation of glutamate transporter subtype expression in astrocytes.</a> The Journal of neuroscience. 17, 932-940 (1997).</li><li>Schlag, B. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Regulation+of+the+glial+Na+-dependent+glutamate+transporters+by+cyclic+AMP+analogs+and+neurons.">Regulation of the glial Na+-dependent glutamate transporters by cyclic AMP analogs and neurons.</a> Molecular pharmacology. 53, 355-369 (1998).</li><li>Ponomarev, E. D., Novikova, M., Maresz, K., Shriver, L. P., Dittel, B. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Development+of+a+culture+system+that+supports+adult+microglial+cell+proliferation+and+maintenance+in+the+resting+state.">Development of a culture system that supports adult microglial cell proliferation and maintenance in the resting state.</a> Journal of immunological. 300, 32-46 (2005).</li><li>Espinosa-Jeffrey, A., Wakeman, D. R., Kim, S. U., Snyder, E. Y., de Vellis, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Culture+system+for+rodent+and+human+oligodendrocyte+specification,+lineage+progression,+and+maturation.">Culture system for rodent and human oligodendrocyte specification, lineage progression, and maturation.</a> Current protocols in stem cell biology. Chapter 2, (2009).</li><li>Barres, B. 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+mystery+and+magic+of+glia:+a+perspective+on+their+roles+in+health+and+disease.">The mystery and magic of glia: a perspective on their roles in health and disease.</a> Neuron. 60, 430-440 (2008).</li><li>Debanne, D., Rama, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Astrocytes+shape+axonal+signaling.">Astrocytes shape axonal signaling.</a> Science signaling. 4, pe11 (2011).</li></ol>

O neurônio MCP baseado e astrócitos sistema de co-cultura de neurônio permite dissecção detalhada para as vias de sinalização astroglia permitindo que somente os axônios passam os canais centrais e interagindo com as células gliais. Este sistema de co-cultura pode ser convenientemente configurado com o neurônio convencional e procedimentos de cultura de astrócitos. Nós também descrita uma aplicação prática deste sistema de co-cultura utilizando um repórter baseado eGFP para demonstrar a activação depe...

<table border="1"><tbody><tr><td> De soro fetal bovino </td><td> Hyclone </td><td> SH30070.03 </td><td> para revestimento do neurônio para neurônio médio cutlure </td></tr><tr><td> De soro fetal bovino </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> F4135 </td><td> por meio de cultura de astrócitos </td></tr><tr><td> Fator nervo gliais derivadas </td><td> R &amp; D de sistemas </td><td> 212-GD </td><td> Aplicar 10-20 ng / ml para neurónio lado da câmara </td></tr><tr><td> Dulbecco Eagle modificado meio de glucose elevada </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> 11995 </td><td></td></tr><tr><td> 70 milímetros filtro celular </td><td> BD Falcon </td><td> 352350 </td><td></td></tr><tr><td> Prato fundo de vidro esterilizado </td><td> MatTek Corporação </td><td></td><td></td></tr><tr><td> Microfluídicos plataformas cultura </td><td> Xona microfluídica LLC </td><td> SND150 </td><td></td></tr><tr><td> 6 cavidades da placa de cultura </td&gt; <td> Cellstar </td><td> 657 160 </td><td></td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td> Neuron meio de cultura <ul><li> Meio Neurobasal </li><li> 2% B27 suplemento Neurobasal </li><li> 2 mM de glutamato pela adição de 1% de 100x GlutaMAX </li><li> 1% penicilina streptomysin </li></ul></td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td> Neurônio meio de cultura para células de revestimento <ul><li> Meio Neurobasal </li><li> 2% B27 suplemento Neurobasal </li><li> 2 mM de glutamato pela adição de 1% de 100x GlutaMAX </li><li> 1% penicilina streptomysin </li><li> 5% de soro fetal bovino SH30070.03 </li></ul></td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td> Meio de cultura de astrócitos <ul><li> Dulbecco modificado eaglucose do meio gle alta </li><li> 10% de soro bovino fetal F4135 </li><li> 1% penicilina streptomysin </li></ul></td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td> Tabela 1. Materiais utilizados na cultura de microfluidos axon plataforma baseada neuronal e da glia do sistema de co-cultura. </td></tr></tbody></table>

imaging analysis of neuron to glia interaction in microfluidic culture platform (mcp)-based neuronal axon and glia co-culture system

Neurónio adequado para interacção glia é crítica para a função fisiológica do sistema nervoso central (SNC). Esta comunicação bidirecional é sofisticada específicas mediadas por vias de sinalização entre neurônios e células gliais 1,2. Identificação e caracterização de tais vias de sinalização é essencial para a compreensão de como a fisiologia neurônio glia interacção CNS formas. Anteriormente, neurônios e células gliais culturas mistas têm sido amplamente utilizados para testes e caracterização de vias de sinalização entre neurônios e células gliais. O que aprendemos com essas preparações e outras ferramentas in vivo, no entanto, sugeriu que a sinalização mútuas entre neurônio e glia que ocorreram geralmente em compartimentos específicos dentro dos neurônios (axônio, dendrito, ou soma) 3. Isto torna importante o desenvolvimento de um sistema de cultura novo, que permite a separação dos compartimentos neuronais e, especificamente, examina a interacção entre as células gliais e neuroaxônios NAL / dendritos. Além disso, o sistema de cultura convencional mista não é capaz de diferenciar os factores solúveis e os sinais de membrana por contacto directo entre neurónios e células gliais. Além disso, a grande quantidade de neurónios e células gliais no sistema de co-cultura convencional não tem a resolução necessária para observar a interacção entre um único axónio e uma célula glial. Neste estudo, descrevemos uma nova axónio e glia do sistema de co-cultura com a utilização de uma plataforma de cultura de microfluidos (MCP). Neste sistema de co-cultura, os neurónios e células gliais são cultivadas em duas câmaras separadas, que estão ligados através de múltiplos canais centrais. Nesta plataforma de cultura de microfluidos, apenas processos neuronais (especialmente axónios) pode entrar no lado glial através dos canais centrais. Em combinação com a marcação de proteínas poderoso fluorescente, este sistema permite a análise directa das vias de sinalização entre as interações axonais / dendrítica e glial, tals regulação axônio mediada transcrição em glia tráfico receptor, mediada por células gliais em terminais neuronais, e glia mediada crescimento do axônio. O diâmetro estreito da câmara também significativamente proíbe o fluxo do meio para neurónios enriquecidos para a câmara de glial, facilitando sondagem da interacção proteína-membrana directa entre axónios / dendritos e superfícies gliais.

Lapso de tempo de análise de imagem de axônio induzida por ativação do promotor GLT1 em astrócitos O neurónio compartimentado e sistema de co-cultura de astrócitos permite que apenas os processos neuronais, particularmente axónios, os seletivamente interagir com os astrócitos. Após o estabelecimento com sucesso de axónio e astrócito (ou outras células da glia) co-cultura na MCP montados, diferentes tipos de interacções axónio-glia pode ser estudado, tais como; axonal induzida po...

Watch this Scientific Journal Video about Imaging Analysis of Neuron to Glia Interaction in Microfluidic Culture Platform MCP-based Neuronal Axon and Glia Co-culture System at JoVE.com

Imaging Analysis of Neuron to Glia Interaction in Microfluidic Culture Platform MCP-based Neuronal Axon and Glia Co-culture System

Este estudo descreve os procedimentos de criação de um axônio neuronal e romance (astro) glia plataforma de co-cultura. Neste sistema de co-cultura, a manipulação da interacção directa entre um único axónio (e única célula glial) torna-se possível, permitindo a análise mecanicista do neurónio mútuo de sinalização gliais.

Análise de imagens de Neuron Glia para Interação em Plataforma Cultura microfluídicos (MCP) baseado Axon Neuronal e Sistema Glia co-cultura

Proper  neuron to glia interaction is critical to physiological function of the central  nervous system (CNS). This bidirectional communication is ...

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Imaging Analysis of Neuron to Glia Interaction in Microfluidic Culture Platform (MCP)-based Neuronal Axon and Glia Co-culture System

Bilaminar Co-culture of Primary Rat Cortical Neurons and Glia

Bilaminar Co-cultura de neurônios de rato Primária Cortical e Glia

This video will guide you through the process of culturing rat cortical neurons in the presence of a glial feeder layer, a system known as a bilaminar or ...

Neurociência

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

Análise de Desenvolvimento de dente Germ Innervation Utilizar dispositivos microfluídicos Co-cultura

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

Utilizing Combined Methodologies to Define the Role of Plasma Membrane Delivery During Axon Branching and Neuronal Morphogenesis

Utilizando metodologias combinadas para definir o papel do Plasma Membrane entrega durante Axon Ramificação e Neuronal morfogênese

During neural development, growing axons extend to multiple synaptic partners by elaborating axonal branches. Axon branching is promoted by extracellular ...

The Indirect Neuron-astrocyte Coculture Assay: An In Vitro Set-up for the Detailed Investigation of Neuron-glia Interactions

The Indirect Neuron-astrocyte Coculture Assay: An In Vitro Set-up for the Detailed Investigation of Neuron-glia Interactions

A indireta Neuron-astrócitos Coculture Ensaio: An<em&gt; In Vitro</em&gt; Set-up para a investigação detalhada da Relação Neuron-glia

Proper neuronal development and function is the prerequisite of the developing and the adult brain. However, the mechanisms underlying the highly ...

M&#252;ller Glia Cell Activation in a Laser-induced Retinal Degeneration and Regeneration Model in Zebrafish

Ativação de células da Müller Glia em um modelo de regeneração no Zebrafish e degeneração retiniana induzida por Laser

A fascinating difference between teleost and mammals is the lifelong potential of the teleost retina for retinal neurogenesis and regeneration after ...

Axonal Transport of Organelles in Motor Neuron Cultures using Microfluidic Chambers System

Transporte Axonal de Organelas em Culturas de Neurônios Motores usando sistema de câmaras microfluidas

Motor neurons (MNs) are highly polarized cells with very long axons. Axonal transport is a crucial mechanism for MN health, contributing to neuronal ...

Isolation and Culture of Primary Neurons and Glia from Adult Rat Urinary Bladder

Isolamento e Cultura dos Neurônios Primários e Glia da Bexiga Urinária de Ratos Adultos

The lower urinary tract has two main functions, namely, periodic urine storage and micturition; these functions are mediated through central and ...

Targeted Neuronal Injury for the Non-Invasive Disconnection of Brain Circuitry

Lesão Neuronal Direcionada para a Desconexão Não Invasiva do Circuito Cerebral

Surgical intervention can be quite effective for treating certain types of medically intractable neurological diseases. This approach is particularly ...

Dissection and Isolation of Murine Glia from Multiple Central Nervous System Regions

Dissecção e isolamento da glia murina de múltiplas regiões do sistema nervoso central

The methods presented here demonstrate laboratory procedures for the dissection of four different regions of the central nervous system (CNS) from murine ...

A Cell Culture Model for Studying the Role of Neuron-Glia Interactions in Ischemia

Um modelo de cultura celular para estudar o papel das interações neurônio-glia na isquemia

Ischemic stroke is a clinical condition characterized by hypoperfusion of brain tissue, leading to oxygen and glucose deprivation, and the consequent ...