Name: isolation of distinct cell populations from the developing cerebellum by microdissection
Uploaded: 2014-09-21T15:00:00
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Os autores gostariam de agradecer a James Oesterling para citometria de fluxo assistência. Esta pesquisa foi suportada por uma concessão do Instituto Nacional do Câncer (R01-CA178380, ZY) e uma bolsa de US National Institutes de Pós-Doutorado formação (5T32CA009035-37, Lwy).

A utilização de animais neste protocolo foi realizado de acordo com os procedimentos aprovados pelo Comitê Cancer Center, Animal Care and Use a Fox Chase. 1. preparação de instrumentos, Solutions e Lamelas <ol><li> Limpe dois conjuntos de # 5 pinça fina, um conjunto de # 7 pinças curvas finas, uma grande tesoura cirúrgica, uma tesoura microdissecting, uma espátula e uma colher perfurada. Coloque os instrumentos em uma auto-selante bolsa de esterilização e autoclave. Mantenha ins...

<ol>
	<li>Lee, 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=Isolation+of+neural+stem+cells+from+the+postnatal+cerebellum.">Isolation of neural stem cells from the postnatal cerebellum.</a> Nat Neurosci. 8, 723-729 (2005).</li><li>Wechsler-Reya, R. J., Scott, M. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Control+of+neuronal+precursor+proliferation+in+the+cerebellum+by+Sonic+Hedgehog.">Control of neuronal precursor proliferation in the cerebellum by Sonic Hedgehog.</a> Neuron. 22, 103-114 (1999).</li><li>Dahmane, N., Ruizi Altaba, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sonic+hedgehog+regulates+the+growth+and+patterning+of+the+cerebellum.">Sonic hedgehog regulates the growth and patterning of the cerebellum.</a> Development. 126, 3089-3100 (1999).</li><li>Riobo, N. A., Manning, D. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pathways+of+signal+transduction+employed+by+vertebrate+Hedgehogs.">Pathways of signal transduction employed by vertebrate Hedgehogs.</a> Biochem J. 403, 369-379 (2007).</li><li>Dahmane, N., 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=The+Sonic+Hedgehog-Gli+pathway+regulates+dorsal+brain+growth+and+tumorigenesis.">The Sonic Hedgehog-Gli pathway regulates dorsal brain growth and tumorigenesis.</a> Development. 128, 5201-5212 (2001).</li><li>Marino, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Medulloblastoma:+developmental+mechanisms+out+of+control.">Medulloblastoma: developmental mechanisms out of control.</a> Trends Mol Med. 11, 17-22 (2005).</li><li>Yang, Z. J., 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=Medulloblastoma+can+be+initiated+by+deletion+of+Patched+in+lineage-restricted+progenitors+or+stem+cells.">Medulloblastoma can be initiated by deletion of Patched in lineage-restricted progenitors or stem cells.</a> Cancer Cell. 14, 135-145 (2008).</li><li>Goodrich, L. V., Milenkovic, L., Higgins, K. M., Scott, M. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Altered+neural+cell+fates+and+medulloblastoma+in+mouse+patched+mutants.">Altered neural cell fates and medulloblastoma in mouse patched mutants.</a> Science. 277, 1109-1113 (1997).</li><li>Li, P., 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=A+population+of+Nestin-expressing+progenitors+in+the+cerebellum+exhibits+increased+tumorigenicity.">A population of Nestin-expressing progenitors in the cerebellum exhibits increased tumorigenicity.</a> Nat Neurosci. 16, 1737-1744 (2013).</li><li>Ben-Arie, N., 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=Math1+is+essential+for+genesis+of+cerebellar+granule+neurons.">Math1 is essential for genesis of cerebellar granule neurons.</a> Nature. 390, 169-172 (1997).</li><li>Sutter, R., 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=Cerebellar+stem+cells+act+as+medulloblastoma-initiating+cells+in+a+mouse+model+and+a+neural+stem+cell+signature+characterizes+a+subset+of+human+medulloblastomas.">Cerebellar stem cells act as medulloblastoma-initiating cells in a mouse model and a neural stem cell signature characterizes a subset of human medulloblastomas.</a> Oncogene. 29, 1845-1856 (2010).</li><li>Sotelo, C., Alvarado-Mallart, R. M., Frain, M., Vernet, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Molecular+plasticity+of+adult+Bergmann+fibers+is+associated+with+radial+migration+of+grafted+Purkinje+cells.">Molecular plasticity of adult Bergmann fibers is associated with radial migration of grafted Purkinje cells.</a> J Neurosci. 14, 124-133 (1994).</li><li>Lumpkin, E. 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=Math1-driven+GFP+expression+in+the+developing+nervous+system+of+transgenic+mice.">Math1-driven GFP expression in the developing nervous system of transgenic mice.</a> Gene Expr Patterns. 3, 389-395 (2003).</li><li>Encinas, J. M., Vaahtokari, A., Enikolopov, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fluoxetine+targets+early+progenitor+cells+in+the+adult+brain.">Fluoxetine targets early progenitor cells in the adult brain.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 103, 8233-8238 (2006).</li><li>Hatten, M. E. <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+astroglial+morphology+and+proliferation+in+vitro.">Neuronal regulation of astroglial morphology and proliferation in vitro.</a> J Cell Biol. 100, 384-396 (1985).</li><li>Lee, H. Y., Greene, L. A., Mason, C. A., Manzini, M. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Isolation+and+culture+of+post-natal+mouse+cerebellar+granule+neuron+progenitor+cells+and+neurons.">Isolation and culture of post-natal mouse cerebellar granule neuron progenitor cells and neurons.</a> J Vis Exp. (23), (2009).</li><li>Emmert-Buck, M. R., 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.">Laser capture microdissection.</a> Science. 274, 998-1001 (1996).</li><li>Espina, V., 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.">Laser-capture microdissection.</a> Nat Protoc. 1, 586-603 (2006).</li></ol>

O método descrito aqui é microdissecção o primeiro procedimento capaz de isolar uma população pura de células vivas para utilização em análises moleculares e funcionais. Como demonstrado por Li et al. 9, NEPs obtidos por este método podem ser cultivadas e retomado em diferentes experiências e por causa do seu elevado grau de pureza, pode também ser utilizado para a análise de microarray. É muito importante ter tempo para se tornar proficientes co...

O cerebelo é composta de várias camadas de células, cada uma contendo tipos celulares distintas. Durante o desenvolvimento, a EGL contém proliferando grânulos dos neurônios precursores (PNB), enquanto a camada molecular e camada de Purkinje conter Bergmann glia e neurônios de Purkinje, respectivamente. Profundamente dentro do cerebelo encontra-se a substância branca, que contém células-tronco neurais (NCCC) e oligodendrócitos 1. Sonic hedgehog (Shh) desempenha um papel fundamental na regulação do desenvolvimento do cerebelo e, em particular, que promove a proliferação de PNB através da ligação ao seu receptor de Patched (Ptc), um regulador negativo da sinalização Shh 2-4. A ativação anormal de sinalização Shh gera meduloblastoma (MB), o tumor cerebral maligno mais comum em crianças 5,6. PTC MB mutantes modelos transgênicos são ferramentas poderosas para o estudo da MB e desenvolver tumores que lembram MB humano 7,8. Usando estesratos, foi descoberto que PNB são a célula de origem para hedgehog de ​​tipo MB 7. Além disso, em adição ao PNB, que recentemente identificada uma população única de células progenitoras neuronais dentro da EGL do cerebelo em desenvolvimento, que também pode dar origem a MB. Estas células expressam níveis elevados da proteína de tipo VI filamento intermediário, nestina, e são denominados NEPs 9. NEPs estão localizados na parte profunda da EGL existir transitoriamente e apenas durante o desenvolvimento do cerebelo neonatal. Eles estão comprometidos com a linhagem de células granulares como PNB, mas são distintos como eles estão quietos e não expressam Math1, um marcador bem estabelecido para PNB convencionais 10. Além disso, NEPs dar origem a MB de forma mais eficiente do que o PNB após a ativação da via de sinalização Shh 9, que lhes uma nova origem para MB tumorigenesis faz. Nós NEPs da EGL cerebelar previamente isolada no dia pós-natal 4 (P4) pela técnica de microdissecçãodescrito aqui 9. Microdissecção visualização microscópica directa através do tecido permite a dissecção específica da EGL cerebelar. Isto é necessário porque Nestin também é expressa por NSC na substância branca do cerebelo e por Bergmann glia na camada molecular 1,7,11,12 e era crucial que estas células não ser incluídos, como eles iriam confundir análise. As células isoladas a partir de tecido microdissecados pode ser imediatamente utilizado para a análise molecular, ou podem ser cultivadas para outras aplicações. Para ajudar na especificamente microdissecting a EGL e para purificar ainda mais NEPs, ratos Math1-GFP (proteína fluorescente verde) foram cruzados com camundongos Nestin-CFP (proteína fluorescente ciano). O factor de transcrição de Math1 é especificamente expresso por PNB e expressão da GFP é claramente visível na EGL 9,13. Ratinhos nestina-PCP expressar uma forma nuclear de PCP e podem ser facilmente visualizadas na camada molecular 9,14. Juntos, GFP e expressão PCP criar limites para microdissecção do EGL (ver Figura 1). NEPs PCP-positivos foram então isolados por FACS, após dissociação enzimática das GECV dissecados. Actualmente, o método mais bem utilizados para isolar células da EGL é centrifugação em gradiente de Percoll de tecido cerebelar toda 15,16. Este método, no entanto, não é capaz de excluir completamente populações celulares nestina + a partir da camada molecular e da matéria branca e, portanto, não pode ser usado para o estudo de NEPs. Microdissecção captura a laser, que utiliza a transferência de energia laser para remover as células de interesse, é outro método usado para isolar células específicas dentro de um tecido heterogéneo 17,18 mas apenas células capturadas podem ser usadas para a recuperação de ADN, ARN e proteína e não está capazes de ser cultivadas. Este protocolo fornece uma maneira de isolar especificamente um puro população vivo, de NEPs da EGL.Esta técnica também pode ser aplicado para diferentes tipos de tecidos que tenham ou arquitectura anatómica reconhecível ou marcados com fluorescência células / regiões. Por conseguinte, a principal vantagem de incorporar esta técnica microdissecção novo em protocolos de isolamento de células é que as células podem ser isoladas a partir de regiões específicas do tecido para eliminar os contaminantes de tecidos vizinhos e as células podem ser recolhidas para análise imediatamente ou cultivadas durante outras aplicações.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="572">
	<tbody>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:215px;">Name of Material/ Equipment</td>
			<td style="width:71px;">Company</td>
			<td style="width:119px;">Catalog Number</td>
			<td style="width:167px;">Comments/Description</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:215px;">Neurobasal media</td>
			<td style="width:71px;">Gibco</td>
			<td style="width:119px;">21103-049</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:215px;">PDL</td>
			<td style="width:71px;">Millipore</td>
			<td style="width:119px;">A-003-E</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:215px;">ultra pure low melting temperature agarose</td>
			<td style="width:71px;">Invitrogen</td>
			<td style="width:119px;">16520-050</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:215px;">DPBS</td>
			<td style="width:71px;">Gibco</td>
			<td align="right" style="width:119px;">14190144</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

isolation of distinct cell populations from the developing cerebellum by microdissection

Microdissecção é uma nova técnica que pode isolar regiões específicas de um tecido e eliminar a contaminação a partir de fontes celulares em áreas adjacentes. Este método foi utilizado pela primeira vez no estudo de nestina expressa progenitoras (NEPs), uma população de células recentemente identificados na camada germinal externa cerebelar (EGL). Usando microdissecção em combinação com separação de células activada por fluorescência (FACS), uma população pura de NEPs foi recolhido separadamente, a partir de precursores neuronais dos grânulos convencionais na EGL e de outros contaminantes células que expressam nestina-no cerebelo. Sem microdissecção, análises funcionais de NEPs não teria sido possível com os atuais métodos disponíveis, tais como a centrifugação em gradiente de Percoll e captura a laser microdissecção. Esta técnica também pode ser aplicado para utilização com vários tecidos que contêm tanto regiões conhecidas ou células marcadas fluorescentemente. Mais importante ainda, uma grande vantagem do presente microdissection técnica é que as células isoladas são de vida e pode ser cultivado para experimentação posterior, o que não é actualmente possível com os outros métodos descritos.

Como mostrado na Figura 1A, as fatias de cerebelo foram preparadas a partir de P4 Math1-GFP / mice nestina-PCP, em que a EGL cerebelar foram dominados por PNB-expressando GFP e a camada molecular foi enriquecida por células gliais PCP-positivos. Para isolar NEPs que estão localizadas na parte profunda da EGL, fatias foram microdissecadas entre o EGL e a camada molecular (ao longo da linha tracejada, Figura 1A). GECV dissecado (Figura 1B) foram, em se...

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Isolation of Distinct Cell Populations from the Developing Cerebellum by Microdissection

O isolamento de populações de células distintas do cerebelo em desenvolvimento por Microdissecção

Progenitores que expressam nestina são uma população recentemente identificada de progenitores neuronais no cerebelo em desenvolvimento. Usando a técnica de microdissecção aqui apresentados em combinação com separação de células activada por fluorescência, esta população de células pode ser purificado sem contaminação de outras regiões do cerebelo e podem ser cultivadas para estudos posteriores.

Microdissection is a novel technique that can isolate specific regions of a tissue and eliminate contamination from cellular sources in adjacent areas. ...

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Electrophysiological Characterization of GFP-Expressing Cell Populations in the Intact Retina

Caracterização eletrofisiológica de GFP-Expressando populações de células na retina intacta

Studying the physiological properties and synaptic connections of specific neurons in the intact tissue is a challenge for those cells that lack ...

Neurociência

High-resolution Live Imaging of Cell Behavior in the Developing Neuroepithelium

De alta resolução de imagem ao vivo de comportamento de células no desenvolvimento neuroepitélio

The embryonic spinal cord consists of cycling neural progenitor cells that give rise to a large percentage of the neuronal and glial cells of the central ...

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

Laser Microdissecção Captura de Populações enriquecida de neurônios ou neurônios individuais para análise de expressão gênica após a lesão cerebral traumática

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

Genetic Manipulation of the Mouse Developing Hypothalamus through In utero Electroporation

Genetic Manipulation of the Mouse Developing Hypothalamus through In utero Electroporation

Manipulação genética do rato em desenvolvimento Hipotálamo através<em&gt; In utero</em&gt; Eletroporação

Genetic  modification of specific regions of the developing mammalian brain is a very  powerful experimental approach. However, generating novel mouse ...

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

Produção de RNA para análise transcriômica de corpos celulares de neurônio motor da medula espinhal do rato por microdisseção de captura a laser

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

Live Imaging of Mitosis in the Developing Mouse Embryonic Cortex

Imagens ao vivo da mitose no desenvolvimento Cortex embrionárias de camundongos

Although of short duration, mitosis is a complex and dynamic multi-step process fundamental for development of organs including the brain. In the ...

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

Captura Laser Microdissection - uma demonstração do Isolamento de Pessoa dopamina Neurônios e região ventral tegmental Entire

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

Live Imaging Followed by Single Cell Tracking to Monitor Cell Biology and the Lineage Progression of Multiple Neural Populations

Viver a imagem, seguida por uma única célula de rastreamento para biologia celular de Monitor e a progressão da linhagem de várias populações neurais

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A Stainless Protocol for High Quality RNA Isolation from Laser Capture Microdissected Purkinje Cells in the Human Post-Mortem Cerebellum

Um protocolo de aço inoxidável para isolamento de RNA de alta qualidade do Laser capturar células de Microdissected Purkinje no cerebelo humano Post Mortem

Laser capture microdissection (LCM) is an advantageous tool that allows for the collection of cytologically and/or phenotypically relevant cells or ...