Name: laser capture microdissection of neurons from differentiated human neuroprogenitor cells in culture
Uploaded: 2013-09-16T14:30:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Laser Capture Microdissection of Neurons from Differentiated Human Neuroprogenitor Cells in Culture at JoVE.com

Dit werk werd ondersteund door Merit Beoordeling subsidie ​​(NEUD-004-07F) van de Veterans Administration (SP).

1. Uitbreiding van Human NPCs (figuur 1) <ol><li> Herleven de bevroren voorraad menselijk NPCs uit foetale hersenen (Lonza, Walkersville, MD, USA) en cultuur ze in suspensie in de T-75 kolven als neurosferen (figuur 1A) in Neurobasal medium dat proliferatie supplementen, EGF (10 ng / ml) en FGF (10 ng / ml). </li><li> Na 3 dagen kweken dragen de neurosferen een 15 ml buis en centrifugeer bij 500 rpm gedurende 5 minuten. </li><li> Verwijder het supernatant met achterlating van ~ 100 ul...

<ol>
	<li>Doetsch, F. <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+identity+of+neural+stem+cells.">The glial identity of neural stem cells.</a> Nat Neurosci. 6, 1127-1134 (2003).</li><li>Galli, R., Gritti, A., Bonfanti, L., Vescovi, A. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neural+stem+cells:+an+overview.">Neural stem cells: an overview.</a> Circ. Res. 92, 598-608 (2003).</li><li>Kim, S. U., 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=Stem+cell-based+cell+therapy+in+neurological+diseases:+a+review.">Stem cell-based cell therapy in neurological diseases: a review.</a> J. Neurosci. Res. 87, 2183-2200 (2009).</li><li>Breier, J. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neural+progenitor+cells+as+models+for+high-throughput+screens+of+developmental+neurotoxicity:+state+of+the+science.">Neural progenitor cells as models for high-throughput screens of developmental neurotoxicity: state of the science.</a> Neurotoxicol. Teratol. 32, 4-15 (2010).</li><li>Christie, V. B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Retinoid+supplementation+of+differentiating+human+neural+progenitors+and+embryonic+stem+cells+leads+to+enhanced+neurogenesis+in+vitro.">Retinoid supplementation of differentiating human neural progenitors and embryonic stem cells leads to enhanced neurogenesis in vitro.</a> J Neurosci Methods. 193, 239-245 (2010).</li><li>Bonner, R. F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Laser+capture+microdissection:+molecular+analysis+of+tissue.">Laser capture microdissection: molecular analysis of tissue.</a> Science. 278, 1481-1483 (1997).</li><li>Vincent, V. A., DeVoss, J. J., Ryan, H. S., Murphy, G. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Analysis+of+neuronal+gene+expression+with+laser+capture+microdissection.">Analysis of neuronal gene expression with laser capture microdissection.</a> J. Neurosci. Res. 69, 578-586 (2002).</li><li>Robles, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hippocampal+gene+expression+profiling+in+spatial+discrimination+learning.">Hippocampal gene expression profiling in spatial discrimination learning.</a> Neurobiol. Learn Mem. 80, 80-95 (2003).</li><li>Su, J. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comparison+of+ethanol+versus+formalin+fixation+on+preservation+of+histology+and+RNA+in+laser+capture+microdissected+brain+tissues.">Comparison of ethanol versus formalin fixation on preservation of histology and RNA in laser capture microdissected brain tissues.</a> Brain Pathol. 14, 175-182 (2004).</li><li>Shimamura, M., Garcia, J. M., Prough, D. S., Hellmich, H. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Laser+capture+microdissection+and+analysis+of+amplified+antisense+RNA+from+distinct+cell+populations+of+the+young+and+aged+rat+brain:+effect+of+traumatic+brain+injury+on+hippocampal+gene+expression.">Laser capture microdissection and analysis of amplified antisense RNA from distinct cell populations of the young and aged rat brain: effect of traumatic brain injury on hippocampal gene expression.</a> Brain Res. Mol. Brain Res. 122, 47-61 (2004).</li><li>Pugazhenthi, S., Wang, M., Pham, S., Sze, C. I., Eckman, C. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Downregulation+of+CREB+expression+in+Alzheimer's+brain+and+in+Abeta-treated+rat+hippocampal+neurons.">Downregulation of CREB expression in Alzheimer's brain and in Abeta-treated rat hippocampal neurons.</a> Mol. Neurodegener. 6, 60 (2011).</li><li>Dworkin, S., Mantamadiotis, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Targeting+CREB+signalling+in+neurogenesis.">Targeting CREB signalling in neurogenesis.</a> Expert Opin. Ther. Targets. 14, 869-879 (2010).</li><li>Trujillo, C. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Novel+perspectives+of+neural+stem+cell+differentiation:+from+neurotransmitters+to+therapeutics.">Novel perspectives of neural stem cell differentiation: from neurotransmitters to therapeutics.</a> Cytometry A. 75, 38-53 (2009).</li><li>Pugazhenthi, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Varicella-zoster+virus+infection+of+differentiated+human+neural+stem+cells.">Varicella-zoster virus infection of differentiated human neural stem cells.</a> J. Virol. 85, 6678-6686 (2011).</li><li>Kamme, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Single-cell+microarray+analysis+in+hippocampus+CA1:+demonstration+and+validation+of+cellular+heterogeneity.">Single-cell microarray analysis in hippocampus CA1: demonstration and validation of cellular heterogeneity.</a> J. Neurosci. 23, 3607-3615 (2003).</li></ol>

Wij beschrijven in deze studie een neuron-rijke celcultuurmodel door differentiatie van zelf-vernieuwing neuroprogenitor menselijke cellen en een methode om een ​​zuivere populatie van neuronen isoleren laser capture microdissectie. We hebben een combinatie van NGF, BDNF, DBC en retinoïnezuur voor neuronale differentiatie van NPCs gebruikt. DBC wordt gebruikt om CREB een transcriptiefactor die neurogenese 12 verbetert activeren. Retinoïnezuur induceert celcyclus verlaten en vermindert de gliale bevolkin...

Permanente neurogenese is gekend om in subventriculaire zone van de laterale ventrikels en de subgranulaire laag van de dentate gyrus van de volwassen zoogdierhersenen 1. Neuroprogenitor cellen (NPC&#39;s) die afkomstig zijn uit deze regio&#39;s zijn multipotente cellen die kunnen differentiëren tot neuronen, astrocyten en oligodendrocyten 2. NPCs hebben gegenereerd belang omdat zij kunnen worden getransplanteerd in patiënten met diverse neurodegeneratieve aandoeningen zoals de ziekte van Parkinson, amyotrofische laterale sclerose, beroerte en ziekte (AD) 3 Alzheimer. Onderzoeken met NPC het algemeen gericht op deze transplantatie hoek maar de mogelijkheden van NPC-afgeleide neuronen als celcultuurmodel het mechanisme van neurodegeneratie bepalen niet volledig benut. Eerdere studies hebben algemeen gebruikt na mitotische neuronen geïsoleerd uit inproefdierhersenen weefsels die moeten worden geïsoleerd voor elk experiment zij nietzelfvernieuwende. Hoewel humane neuroblastoma cellijnen zoals SH-SY5Y en SK-N-MC cellen kunnen worden geëxpandeerd, hebben zij niet de kenmerken van primaire neuronen. Menselijke NPCs, anderzijds, hebben zowel voordelen omdat ze kunnen worden uitgebreid voor meerdere doorgangen en kunnen worden gedifferentieerd om een celpopulatie genereren met de kenmerken van primaire neuronen 4,5. In de huidige studie, een nieuwe differentiatie protocol beschrijven we een consistente neuron-rijke bevolking te verkrijgen uit commercieel beschikbare NPC&#39;s geïsoleerd uit menselijke foetale hersenen. Omdat deze kweken bevatten een klein percentage van gliacellen, zijn ook andere methoden om een ​​zuivere populatie van neuronen voor moleculaire karakterisering te isoleren. Laser capture microdissectie (LCM) is een nieuwe techniek waarbij een homogene populatie van cellen van een weefselsectie selectief kan worden vastgelegd voor genexpressieanalyse 6. Het brein is een heterogeen weefsel dat bestaat uit neuronen, glia en andere mobiele types. LCM is gebruikt om neuron-specifieke genexpressie te bepalen analyses 7-10. We hebben eerder uitgevoerd LCM van hippocampale neuronen uit AD (Tg2576) muis hersenen secties om verminderde expressie van cyclisch AMP respons element binding protein (CREB) en BDNF blijkt specifiek in de hippocampus neuronen 11. In deze studie beschrijven we procedures voor de uitbreiding van menselijke NPCs, neuronale differentiatie, immunofluorescentie kleuring voor neuronale merkers en LCM voor het isoleren van neuronen gekweekt op objectglaasjes PEN membraan.

<table border="1">
		<tbody>
		 <tr>
			<td>Name of Reagent/Material</td>
			<td>Company</td>
			<td>Catalog Number</td>
			<td>Comments</td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Neuroprogenitor cells (NPCs) </td>
			<td>Lonza</td>
			<td>PT-2599</td>
			<td></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Neurocult NS-A human basal medium</td>
			<td>Stem cell technology</td>
			<td>5750</td>
			<td></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Neurocult NS-A Proliferation supplement</td>
			<td>Stem cell technology</td>
			<td>5753</td>
			<td></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Neurocult NS-A Differentiation supplement</td>
			<td>Stem cell technology</td>
			<td>5754</td>
			<td></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>B-27 Supplement (50x) </td>
			<td>Invitrogen</td>
			<td>17504-044</td>
			<td></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Human epidermal growth factor</td>
			<td>Stem cell technology</td>
			<td>2633</td>
			<td></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Fibroblast growth factor </td>
			<td>Sigma</td>
			<td>F0291</td>
			<td></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Brain Derived Neurotrophic Factor </td>
			<td>Cell signaling </td>
			<td>3897S</td>
			<td></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Nerve Growth Factor </td>
			<td>Invitrogen</td>
			<td>13257-019</td>
			<td></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Dibutyryl cyclic AMP</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>D-0627</td>
			<td></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>poly-L-lysine </td>
			<td>Sigma</td>
			<td>P-5899</td>
			<td></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Mouse laminin </td>
			<td>Sigma</td>
			<td>L-2020</td>
			<td></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Retinoic acid</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>R-2625</td>
			<td></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>STAT3 antibody</td>
			<td>Cell signaling</td>
			<td>9132</td>
			<td></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>GFAP antibody</td>
			<td>Cell signaling</td>
			<td>3670</td>
			<td></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>GAP43 antibody</td>
			<td>Transduction laboratories</td>
			<td>612262</td>
			<td></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>BDNF antibody</td>
			<td>Millipore</td>
			<td>AB1534SP</td>
			<td></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Acetyl cholinesterase antibody </td>
			<td>Santz cruz</td>
			<td>Sc-11409</td>
			<td></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Synaptophysin antibody</td>
			<td>Abcam</td>
			<td>ab18008-50</td>
			<td></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>NeuN antibody</td>
			<td>Chemicon</td>
			<td>MAB377</td>
			<td></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Synapsin antibody</td>
			<td>Novus</td>
			<td>NB300-104</td>
			<td></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Anti mouse FITC</td>
			<td>Jackson Immuno </td>
			<td>115-095-146</td>
			<td></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td></td>
			<td>Research Laboratories</td>
			<td></td>
			<td></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Anti Rabbit Cy3</td>
			<td>Jackson Immuno </td>
			<td>711-165-152</td>
			<td></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td></td>
			<td>Research Laboratories</td>
			<td></td>
			<td></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>BSA</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>A1653</td>
			<td></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Triton-X 100</td>
			<td>Acros</td>
			<td>21568-2500</td>
			<td></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Paraformaldehye </td>
			<td>Fisher</td>
			<td>4042</td>
			<td></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Coverslip (Big circle cover slip)</td>
			<td>Fisherbrand</td>
			<td>12-545-102</td>
			<td></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Mounting medium (Prolong Gold)</td>
			<td>Invitrogen</td>
			<td>P36930</td>
			<td></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Pen membrane</td>
			<td>Applied biosystems</td>
			<td>LCM0521</td>
			<td></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Histogene LCM frozen section staining kit</td>
			<td>Applied biosystems</td>
			<td>KIT0401</td>
			<td></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>RiboAmp RNA Amplification kit</td>
			<td>Applied biosystems</td>
			<td>KIT0201</td>
			<td></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Picopure RNA Isolation kit</td>
			<td>Applied biosystems</td>
			<td>KIT0202</td>
			<td></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>CapsureMacro LCM caps</td>
			<td>Applied biosystems</td>
			<td>LCM0211</td>
			<td></td>
		 </tr>
		</tbody>
 </table>

laser capture microdissection of neurons from differentiated human neuroprogenitor cells in culture

Neuroprogenitor cellen (NPC) geïsoleerd uit de humane foetale hersenen werden onder proliferatieve aandoeningen uitgebreid in de aanwezigheid van epidermale groeifactor (EGF) en fibroblast groeifactor (FGF) een overvloedige toevoer van cellen. NPCs werden gedifferentieerd in de aanwezigheid van een nieuwe combinatie van zenuwgroeifactor (NGF), van hersenen afgeleide neurotrofe factor (BDNF), dibutyryl cAMP (DBC) en retinoïnezuur op de vaat bekleed met poly-L-lysine en muis laminine te verkrijgen neuron -rijke culturen. NPCs werden gedifferentieerd in afwezigheid van neurotrofinen, DBC en retinoïnezuur en in aanwezigheid van ciliaire neurotrofe factor (CNTF) naar astrocyt-rijke culturen verkregen. Gedifferentieerde NPCs werden gekenmerkt door immunofluorescentiekleuring voor een panel van neuronale markers inclusief NeuN, synapsine, acetylcholinesterase, synaptofysine en GAP43. Gliale fibrillaire zuur eiwit (GFAP) en STAT3, astrocyten markers, werden gedetecteerd in 10-15% van de gedifferentieerde NPCs. Ter vergemakkelijkingceltype specifieke moleculaire karakterisering, werd lasermicrodissectie uitgevoerd om neuronen gekweekt op polyethyleennaftalaat (PEN) membraan dia&#39;s te isoleren. De in deze studie beschreven methoden leveren waardevolle instrumenten om ons begrip van de moleculaire mechanismen van neurodegeneratie te bevorderen.

Uitbreiding van NPCs (figuur 1) Wanneer neurospheres worden afgebroken om een ​​enkele celsuspensie door trituratie, de pipetpunt moet de bodem van de buis raakt zodat er enige weerstand wanneer de suspensie op en neer gepipetteerd. Het aantal malen trituratie variëren tussen individuen en moet worden beslist proefondervindelijk door onderzoek van de resulterende celsuspensie onder een microscoop. Het is cruciaal om voldoende dichtheid celsuspensie verschaffen omdat de pro...

Watch this Scientific Journal Video about Laser Capture Microdissection of Neurons from Differentiated Human Neuroprogenitor Cells in Culture at JoVE.com

Laser Capture Microdissection of Neurons from Differentiated Human Neuroprogenitor Cells in Culture

Menselijke neuroprogenitor cellen (NPC) werden uitgebreid onder uitdijende omstandigheden. NPCs werden gedifferentieerd in neuron-rijke culturen in aanwezigheid van een combinatie van neurotrofinen. Neuronale merkers werden gedetecteerd door immunofluorescentie kleuring. Om een ​​zuivere populatie van neuronen te isoleren, werden NPCs gedifferentieerd PEN membraan glijbanen en lasermicrodissectie werd uitgevoerd.

Lasermicrodissectie van neuronen van Gedifferentieerd Human Neuroprogenitor Cellen in Cultuur

Neuroprogenitor cells (NPCs) isolated from the human fetal brain were expanded under proliferative conditions in the presence of epidermal growth factor ...

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Dissection and Culture of Commissural Neurons from Embryonic Spinal Cord

Dissectie en Cultuur van Commissural neuronen van het ruggenmerg Embryonic

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

Laser Capture Microdissection of Drosophila Peripheral Neurons

Laser Capture Microdissection of Drosophila Peripheral Neurons

Laser capture microdissectie van Drosophila Perifere neuronen

The dendritic arborization (da) neurons of the Drosophila peripheral nervous system (PNS) provide an excellent model system in which to investigate the ...

Efficient Derivation of Human Neuronal Progenitors and Neurons from Pluripotent Human Embryonic Stem Cells with Small Molecule Induction

Efficiënte Afleiding van de Mens Neuronale voorouders en neuronen van pluripotente menselijke embryonale stamcellen met op kleine moleculen Inductie

There is a large unfulfilled need for a clinically-suitable human neuronal cell source for repair or regeneration of the damaged central nervous system ...

Laser Capture Microdissection of Enriched Populations of Neurons or Single Neurons for Gene Expression Analysis After Traumatic Brain Injury

Laser Capture Microdissection van Verrijkt populaties van neuronen of Single Neuronen voor de analyse van genexpressie na traumatisch hersenletsel

Long-term cognitive disability after TBI is associated with injury-induced neurodegeneration in the hippocampus-a region in the medial temporal lobe that ...

The Specification of Telencephalic Glutamatergic Neurons from Human Pluripotent Stem Cells

De Specificatie van Telencephalic glutamaat neuronen van menselijke pluripotente stamcellen

Here, a stepwise procedure for efficiently generating telencephalic glutamatergic neurons from human pluripotent stem cells (PSCs) has been described. The ...

Production of RNA for Transcriptomic Analysis from Mouse Spinal Cord Motor Neuron Cell Bodies by Laser Capture Microdissection

Productie van RNA voor transcriptomische analyse van muis ruggenmerg motor neuron cellichamen door laser capture microdissection

Preparation of high-quality RNA from cells of interest is critical to precise and meaningful analysis of transcriptional differences among cell types or ...

Olfactory Neurons Obtained through Nasal Biopsy Combined with Laser-Capture Microdissection: A Potential Approach to Study Treatment Response in Mental Disorders

Reukneuronen Verkregen door Neus Biopsie Gecombineerd met Laser-Capture Microdissection: Een benadering die voor Studie respons op de behandeling in Mental Disorders

Bipolar disorder (BD) is a severe neuropsychiatric disorder with poorly understood pathophysiology and typically treated with the mood stabilizer, lithium ...

Laser Capture Microdissection - A Demonstration of the Isolation of Individual Dopamine Neurons and the Entire Ventral Tegmental Area

Lasermicrodissectie - Een demonstratie van de Isolatie van individuele dopamineneuronen en de Gehele Ventral tegmentum

Laser capture microdissection (LCM) is used to isolate a concentrated population of individual cells or precise anatomical regions of tissue from tissue ...

Dorsal Root Ganglia Neurons and Differentiated Adipose-derived Stem Cells: An In Vitro Co-culture Model to Study Peripheral Nerve Regeneration

Dorsal Root Ganglia Neurons and Differentiated Adipose-derived Stem Cells: An In Vitro Co-culture Model to Study Peripheral Nerve Regeneration

Achterwortelganglia Neuronen en Gedifferentieerde Adipose-afgeleide stamcellen: Een<em&gt; In Vitro</em&gt; Co-cultuur Model naar regeneratie van perifere zenuwen Bestudeer

Dorsal root ganglia (DRG) neurons, located in the intervertebral foramina of the spinal column, can be used to create an in vitro system facilitating the ...