Name: isolation and culture of rodent microglia to promote a dynamic ramified morphology in serum-free medium
Uploaded: 2018-03-09T14:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Isolation and Culture of Rodent Microglia to Promote a Dynamic Ramified Morphology in Serum-free Medium at JoVE.com

עבודה זו נתמכה על ידי כריסטופר דנה ריב קרן קונסורציום בינלאומי מחקר על פגיעה בחוט השדרה, ד"ר מרים, שלדון ג' אדלסון קרן למחקר רפואי, קרן JPB, נוברטיס המכון של מחקר בסיסי, תרומה נדיבה של וינסנט וקוטס סטלה, את דיימון ראניון מחקר קרן סרטן (DRG-2125-12).

בכל ההליכים הכרוכים מכרסמים תאמו הנחיות אוניברסיטת סטנפורד, העומדים בתקני הלאומי ואת חוקי המדינה ומדיניות. כל ההליכים בבעלי חיים אושרו על ידי פאנל ניהול באוניברסיטת סטנפורד על מעבדה חיה על עצמך.
הערה: כל פתרון, מאגר של יצירות הינם מסופקים בכל טבלה של חומרים.
<p class...

     

<ol>
	<li>Colonna, M., Butovsky, O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microglia+Function+in+the+Central+Nervous+System+During+Health+and+Neurodegeneration.">Microglia Function in the Central Nervous System During Health and Neurodegeneration.</a> Annu Rev Immunol. 35, 441-468 (2017).</li><li>Wu, Y., Dissing-Olesen, L., MacVicar, B. A., 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=Microglia:+Dynamic+Mediators+of+Synapse+Development+and+Plasticity.">Microglia: Dynamic Mediators of Synapse Development and Plasticity.</a> Trends Immunol. 36 (10), 605-613 (2015).</li><li>Lou, 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=Purinergic+receptor+P2RY12-dependent+microglial+closure+of+the+injured+blood-brain+barrier.">Purinergic receptor P2RY12-dependent microglial closure of the injured blood-brain barrier.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 113 (4), 1074-1079 (2016).</li><li>Haynes, S. E., 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+P2Y12+receptor+regulates+microglial+activation+by+extracellular+nucleotides.">The P2Y12 receptor regulates microglial activation by extracellular nucleotides.</a> Nat Neurosci. 9 (12), 1512-1519 (2006).</li><li>Gosselin, D., 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=An+environment-dependent+transcriptional+network+specifies+human+microglia+identity.">An environment-dependent transcriptional network specifies human microglia identity.</a> Science. 356 (6344), (2017).</li><li>Lavin, 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=Tissue-resident+macrophage+enhancer+landscapes+are+shaped+by+the+local+microenvironment.">Tissue-resident macrophage enhancer landscapes are shaped by the local microenvironment.</a> Cell. 159 (6), 1312-1326 (2014).</li><li>Hoeffel, G., Ginhoux, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ontogeny+of+Tissue-Resident+Macrophages.">Ontogeny of Tissue-Resident Macrophages.</a> Front Immunol. 6, 486 (2015).</li><li>Bennett, M. L., 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=New+tools+for+studying+microglia+in+the+mouse+and+human+CNS.">New tools for studying microglia in the mouse and human CNS.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 113 (12), E1738-E1746 (2016).</li><li>Bohlen, C. 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=Diverse+Requirements+for+Microglial+Survival,+Specification,+and+Function+Revealed+by+Defined-Medium+Cultures.">Diverse Requirements for Microglial Survival, Specification, and Function Revealed by Defined-Medium Cultures.</a> Neuron. 94 (4), 759-773 (2017).</li><li>Herz, J., Filiano, A. J., Smith, A., Yogev, N., Kipnis, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Myeloid+Cells+in+the+Central+Nervous+System.">Myeloid Cells in the Central Nervous System.</a> Immunity. 46 (6), 943-956 (2017).</li></ol>

כיוון מיקרוגלייה לשמש תאים חיסוניים הפלאג של מערכת העצבים, הן מאוד קשוב לשינויים סביבתיים; לכן, זהירות רבה נדרשת כדי למזער את תגובות דלקתיות בתוך התאים במהלך הבידוד שלהם ואת התרבות8. זו מושגת ב פרוטוקול זה דרך טמפרטורה ומהירות. שמירה על התאים על קרח או ב 4 ° C בכל האפשר מקטינה בא?...

כמו מקרופאגים של CNS parenchyma, מיקרוגלייה לקיים אינטראקציה עם מגוון רחב של מעגלים עצביים ורשתות איתות גליה. הם ממלאים תפקיד חיוני בתחום הפיתוח הומאוסטזיס של המוח באמצעות גיזום סינפטית, סיווג תא אפופטוטיים להיפגע, ארעית אינטראקציות עם תהליכים עצביים1,2. מיקרוגלייה הם המגיבים מוקדם כדי מפציעות נוירולוגיים, הרחבת תהליכי שלהם ארוך, דק לאתרים הנגע לתאם תגובות דלקתיות ולהגביל המדמם3,4. שינויים microglial מורפולוגיה ומתפקדים בכל מקום פציעות CNS אקוטי וכרוני, נספח מיקרוגלייה שינו מורפולוגיה, לוקליזציה, ביטוי של מתווכים דלקתיים ב מגוון רחב של מחלות הברית1. מחקרים גנטיים בבני אדם מציינים כי מוטציות שמשנות סיכון למחלות ניווניות בעיקר לעיתים קרובות או באופן בלעדי מבוטאים על-ידי מיקרוגלייה ב מערכת העצבים ללא פגע, הצבעה על תפקיד קריטי עבור מיקרוגלייה בפתוגנזה של המחלה או התקדמות5 . בהתחשב שהמוניטין שלהם, פציעות ומחלות, בהבנה של ביולוגיה microglial הוא בעדיפות גבוהה לפיתוח גישות טיפוליות חדשות.
רבים ההתקדמות קריטית להבנת הביולוגיה microglial נרקמו על ידי חיוץ שיטות ומנגנונים שהתגלו במחקרים של אוכלוסיות אחרות מקרופאג כולל שיטות, ביטוי גנים פרופילים של הגדרות של פונקציונלי / מורפולוגי של הברית. למרות מוכללת מקרופאג פונקציות לעתים קרובות לשחק בדרכים מפתיעות בתוך נוף CNS, מיקרוגלייה הם עצמם מאוד מיוחדים, מפגין חתימה ביטוי גנים ייחודיים המציבה אותם מלבד רקמות אחרות ומורפולוגיה כחוד מקרופאגים6. מיקרוגלייה יש שושלת זו נבדלת מקרופאגים רקמות ביותר אחרים; לישוב מערכת העצבים במהלך גל עובריים של hematopoiesis פרימיטיבית, מוקדם והם לחדש עצמי לאורך החיים, עצמאית התרומות סופית hematopoiesis7. החתימה ביטוי גנים לבגרות מלאה של מיקרוגלייה למבוגרים לא מושגת עד שבוע לאחר הלידה השניה8. רמזים סביבתיים מן הרקמה שמסביב לשחק תפקיד מרכזי הכתבת רקמות ספציפיות מקרופאג תכונות6, הכולל ב מערכת העצבים חשיפה מוגבלת נישא בדם גורמים שהעניק את מחסום הדם - מוח9.
מכשול אחד להבנת באופן מלא microglial תרומות CNS הומאוסטזיס ומחלות הוא הקושי של recapitulating מאפיינים מיוחדים של בוגרת מיקרוגלייה ראיתי ויוו עם תאים מטוהרים במבחנה. שיטות רבות פותחו כדי לבודד, תרבות מיקרוגלייה ללא פגע, אבל רוב הגישות להסתמך על סרום כדי לתמוך הישרדות cell. הראינו כי תוספת של סרום, אשר הוא ריאגנט מטבעו משתנה המכיל מגוון רחב של מולקולות ביו, בעייתית במיוחד כאשר עבודה עם מיקרוגלייה כי הוא מקדם של מורפולוגיה amoeboid, גדל התפשטות, ו phagocytosis מוגברת9 הנצפה לעתים קרובות vivo כאשר מיקרוגלייה נחשפים דם נישא גורמים לאחר ערעור מחסום הדם - מוח. על ידי מדדים אלה, תאים החשופים הנסיוב דומה מיקרוגלייה פציעה או מחלה, אבל שינויים כאלה מופחתים מתי מיקרוגלייה מתורבתים מדיום הגידול מוגדרים המכילים נוזל מוחי-שדרתי-1 (או איל-34), TGF-β, כולסטרול ו הסלנייט.
פרוטוקול זה מספק פרטים culturing עכברוש לנוער מיקרוגלייה בתנאים ללא סרום, הקשורים בעבודה שפורסם לאחרונה9. פרוטוקול זה התייעלה עבור חולדות מיום כמחנכת 21-30 (P21 - P30), אך ניתן להתאים כדי לבודד מיקרוגלייה של חולדות ועכברים בכל גיל, למרות התשואה ואת הכדאיות הכוללת ישתנו בהתאם מינים של גיל של החיה. התשואות מקסימלי ואת הכדאיות המיטבית מושגת כאשר משתמשים מעט ילדותית מיקרוגלייה (~ P9), עם תשואות הכדאיות בהדרגה אובליסק במידת מה רמות נמוכות יותר בבעלי חיים למבוגרים. מיקרוגלייה ניתן גם מבודד מן העכברים, אבל מצאנו כי תאים עכברוש להראות גבוה משמעותית בתשואות, הכדאיות ומורכבות של כחוד מורפולוגיות, בהשוואה לתאים העכבר בתרבויות ללא סרום. בעלי חיים בגיל גדול יותר P50 לא הוערכו עם פרוטוקול זה. הליך בידוד immunopanning מוטבה כדי למזער את השינויים בפרופילי תעתיק microglial במהלך בידוד, כדי למקסם את הכדאיות במורד הזרם של התאים. באמצעות טכניקות אלה ניסוחים מדיה, גבוהה-יכולת הקיום העיקרי תרבויות יכול להתקיים במשך שבועות. מיקרוגלייה תרבותי בתנאים אלה שהפגינו מורפולוגיה כחוד מאוד מעורבים הרחבה מהירה ו הכחשה של תהליכים, נמוכה יחסית המחירים של התפשטות. להדגיש את חשיבות סרום-חשיפה על מאפיינים אלה, ואנו נדבר על נקודות החוזק והחולשה של שיטה זו ביחס גישות אחרות.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>Rat: Sprague-Dawley</td>
			<td>Charles River</td>
			<td>Cat# 400</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>mouse anti-rat CD11b monoclonal (clone OX42)</td>
			<td>Bio-Rad</td>
			<td>Cat# MCA275R</td>
			<td>Panning: 1:1,000; Staining: 1:500</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Goat polycolonal anti-Iba1&#160;</td>
			<td>Abcam</td>
			<td>Cat# AB5076</td>
			<td>Staining: 1:500</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Rabbit polyclonal anti-Ki67&#160;</td>
			<td>Abcam&#160;</td>
			<td>Cat# AB15580</td>
			<td>Staining: 1:500</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Alexa Fluor Donkey anti-mouse 594</td>
			<td>Invitrogen</td>
			<td>Cat# 11055</td>
			<td>Staining: 1:500</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Alexa Fluor Donkey anti-goat 488</td>
			<td>Invitrogen</td>
			<td>Cat# A-21203</td>
			<td>Staining: 1:500</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Alexa Fluor Donkey anti-Rabbit 647</td>
			<td>Invitrogen</td>
			<td>Cat# A-31573</td>
			<td>Staining: 1:500</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Triton-X (detergent in ICC staining)</td>
			<td>Thermo Fisher</td>
			<td>Cat# 28313</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Heparan sulfate</td>
			<td>Galen Laboratory Supplies</td>
			<td>Cat# GAG-HS01</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Heparin</td>
			<td>Sigma&#160;</td>
			<td>Cat# M3149</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Peptone from milk solids</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>Cat# P6838</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>TGF-&#946;2</td>
			<td>Peprotech</td>
			<td>Cat# 100-35B</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Murine IL-34</td>
			<td>R&#38;D Systems</td>
			<td>Cat# 5195-ML/CF</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ovine wool cholesterol</td>
			<td>Avanti Polar Lipids</td>
			<td>Cat# 700000P</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Collagen IV</td>
			<td>Corning&#160;</td>
			<td>Cat# 354233</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Oleic acid</td>
			<td>Cayman Chemicals&#160;</td>
			<td>Cat# 90260</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>11(Z)Eicosadienoic (Gondoic) Acid</td>
			<td>Cayman Chemicals&#160;</td>
			<td>Cat# 20606</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Calcein AM dye</td>
			<td>Invitrogen</td>
			<td>Cat# C3100MP</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ethidium homodimer-1</td>
			<td>Invitrogen</td>
			<td>Cat# E1169</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>DNaseI</td>
			<td>Worthington</td>
			<td>Cat# DPRFS</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Percoll PLUS</td>
			<td>GE Healthcare</td>
			<td>Cat# 17-5445-02</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Trypsin&#160;</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>Cat# T9935</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>DMEM/F12</td>
			<td>Gibco</td>
			<td>Cat# 21041-02</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Penicillin/ Streptomycin</td>
			<td>Gibco</td>
			<td>Cat# 15140-122</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Glutamine</td>
			<td>Gibco</td>
			<td>Cat# 25030-081</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>N-acetyl cysteine&#160;</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>Cat# A9165</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Insulin</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>Cat# 16634</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Apo-transferrin&#160;</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>Cat# T1147</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium selenite</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>Cat# S-5261</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>DMEM (high glucose)</td>
			<td>Gibco</td>
			<td>Cat# 11960-044</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dapi Fluoromount-G</td>
			<td>Southern Biotech</td>
			<td>Cat# 0100-20&#160;</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Poly-D-Lysine&#160;</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>Cat# A-003-E</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Primaria Plates&#160;</td>
			<td>VWR</td>
			<td>Cat# 62406-456</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Name</td>
			<td>Company</td>
			<td>Catalog Number</td>
			<td>Comments</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Stock reagents&#160;</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Apo-transferrin</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Reconstitution: 10 mg/mL in PBS 
			Concentration used: 1:100 
			Storage: -20&#176;C</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>N-acetyl cysteine</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Reconstitution: 5 mg/mL in H2O 
			Concentration used: 1:1,000 
			Storage: -20&#176;C</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium selenite</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Reconstitution: 2.5 mg/mL in H2O 
			Concentration used: 1:25,000 
			Storage: -20&#176;C</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Collagen IV</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Reconstitution: 200 &#956;g/mL in PBS 
			Concentration used: 1:100 
			Storage: -80&#176;C</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>TGF-b2</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Reconstitution: 2 mg/mL in PBS 
			Concentration used: 1:1,000 
			Storage: -20&#176;C</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>IL-34</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Reconstitution: 200 &#956;g/mL in PBS 
			Concentration used: 1:1,000 
			Storage: -80&#176;C</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ovine wool cholesterol</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Reconstitution: 1.5 mg/mL in 100% ethanol 
			Concentration used: 1:1,000 
			Storage: -20&#176;C</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Heparan sulfate</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Reconstitution: 1 mg/mL in H2O 
			Concentration used: 1:1,000 
			Storage: -20&#176;C</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Oleic acid/Gondoic acid</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Reconstitution: Gondoic: 0.001 mg/mL; Oleic: 0.1 mg/mL in 100% ethanol 
			Concentration used: 1:1,000 
			Storage: -20&#176;C</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Heparin</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Reconstitution: 50 mg/mL in PBS 
			Concentration used: 1:100 
			Storage: -20&#176;C</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Name</td>
			<td>Company</td>
			<td>Catalog Number</td>
			<td>Comments</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Solutions&#160;</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Perfusion Buffer</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Recipe: 50 &#956;g/mL heparin in DPBS++ (PBS with Ca++ and Mg+ +) 
			Comments: Use when ice-cold</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Douncing Buffer</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Recipe: 200 &#956;L of 0.4% DNaseI in 50 mL of DPBS++ 
			Comments: Use when ice-cold</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Panning Buffer</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Recipe: 2 mg/mL of peptone from milk solids in DPBS++</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microglia Growth Medium (MGM)</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Recipe: DMEM/F12 containing 100 units/mL penicillin, 100 &#956;g/mL streptomycin, 2 mM glutamine, 5 &#956;g/mL N-acetyl cysteine, 5 &#956;g/mL insulin, 100 &#956;g/mL apo-transferrin, and 100 ng/mL sodium selenite 
			Comments: Use ice-cold MGM to pan microglia off of immnopanning dish.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Collagen IV Coating</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Recipe: MGM containing 2 &#956;g/mL collagen IV</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Myelin Seperation Buffer</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Recipe: 9 mL Percoll PLUS, 1 mL 10x PBS without Ca++ and Mg++, 9 &#956;L 1 M CaCl2, 5 &#956;L 1 M MgCl2 
			Comments: Mix well after the addition of&#160; CaCl2 and MgCl2</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>TGF-b2/IL-34/Cholesterol containing growth media (TIC)&#160;</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Recipe: MGM containing human 2 ng/mL TGF-b2, 100 ng/mL murine IL-34, 1.5 &#956;g/mL ovine wool cholesterol, 10 &#956;g/mL heparan sulfate, 0.1 &#956;g/ml oleic acid, and 0.001 &#956;g/ml gondoic acid 
			Comments: Make sure to add cholesterol to media warmed to 37 &#176;C and do not add more than 1.5 &#956;g/mL or it will precipitate out. Do not filter cholesterol-containing media. Equilibrate TIC media with 10% CO2 for 30 min- 1 hr before adding to cells to insure optimal pH.</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

isolation and culture of rodent microglia to promote a dynamic ramified morphology in serum-free medium

מיקרוגלייה לייצג 5-10% של כל התאים במערכת העצבים המרכזית (CNS), יותר ויותר מושכים תשומת לב בשל תרומתם במהלך הפיתוח, הומאוסטזיס, ומחלות. למרות מקרופאגים נחקרו בפירוט במשך עשרות שנים, תכונות מיוחדות של מיקרוגלייה, את המקרופאגים רקמות תושב של מערכת העצבים, נותרו במידה רבה מסתורי, בין השאר בשל מגבלות ביכולת להתרכז microglial בוגרת מאפיינים בתרבות. כאן, אנחנו להמחיש תהליך פשוט לבידוד מהירה של מיקרוגלייה טהור מהמוח מכרסמים בוגרת. אנו מתארים גם תנאים תרבות ללא סרום התומכים רמות גבוהות של הכדאיות microglial לאורך זמן. מיקרוגלייה תרבותי בתנאים אלה מוגדרים-בינוני התערוכה תהליכים כחוד משוכלל והתנהגות מעקב דינמי. אנו להמחיש כמה תופעות של סרום חשיפה על מיקרוגלייה בתרבית, לדון איך תרבויות אלה ללא סרום בהשוואה הן תרבויות החשופים סרום, כמו גם מיקרוגלייה בתוך vivo.

פרוטוקול זה מתאר שיטה כדי מיקרוגלייה טוהר גבוהה כחוד תרבות של חולדות לנוער. תוצאות דומות ניתן להשיג באמצעות בעלי חיים ילדותית, הלידה, למבוגרים, כפי שמתואר להלן. מאז תא ומשום כוללים לעיתים קרובות בניואנסים, הזדמנויות רבות עבור תאים למות, השתמשנו בקרת איכות מחסומים כדי לקב?...

Watch this Scientific Journal Video about Isolation and Culture of Rodent Microglia to Promote a Dynamic Ramified Morphology in Serum-free Medium at JoVE.com

Isolation and Culture of Rodent Microglia to Promote a Dynamic Ramified Morphology in Serum-free Medium

יש כבר נכשל בשל מאמצים כדי להבין microglial פונקציה בפירוט חוסר בדגמי תרבות microglial לסכם את מאפייני מיקרוגלייה בוגרת ויוו . פרוטוקול זה מתאר גישה בידוד ותרבות שנועדו לשמור על ההישרדות חזקים של עכברים בוגרים מאוד כחוד מיקרוגלייה בתנאים מוגדרים-בינוני.

בידוד והתרבות של מכרסמים מיקרוגלייה לקדם דינאמי כחוד מורפולוגיה במדיום נטול סרום

Microglia represent 5 - 10% of all central nervous system (CNS) cells and are increasingly drawing attention due to their contributions during ...

The overall goal of this cell culture protocol is to generate highly pure cultures of microglia from developing or adult rodents that can be maintained without exposure to serum. This procedure can help answer key questions in neuroscience related to microglia morphology, fibrous ketosis, and microglia's interaction with other CNS cell types. The main advantage to this protocol is that microglia can be rapidly isolated from rodent tissue of any age and cultured without exposure to serum.To remove the brain, cut the occipital condyle from the spinal cord of an animal on both sides with dissection scissors, being careful not to damage the brain. Then, cut skin along the top of the skull, and cut up one side along the parietal and frontal bone towards the nasal bone. Carefully pull back the top of the skull with forceps, quickly remove the brain, and place it into prechilled DPBS on ice.Repeat the procedure for all remaining animals. After the brains have been collected in cold DPBS, chop each brain into one cube millimeter chunks in a petri dish on ice with a cold scalpel blade and transfer to an ice cold dounce homogenizer with five to seven milliliters of ice cold douncing buffer. Next, use a loose fitting dounce homogenizer to dissociate the tissue with 10 to 20 gentle and incomplete strokes.Take care not to directly crush the tissue at the bottom of the homogenizer. Instead, impel the tissue through the space between the sides of the piston and the homogenizer. It is important to slowly homogenize the tissue with multiple rounds of douncing to preserve microglia viability.Afterward, carefully remove the piston to prevent introducing air bubbles. Allow poorly dissociated tissue chunks to settle to the bottom of the homogenizer and transfer the supernatant to a new, chilled, 50 milliliter conical tube. Subsequently, replace the removed volume with fresh douncing buffer and repeat the dissociation procedure for a total of three to four rounds, or until all tissue has been dissociated.In this procedure, add ice cold douncing buffer to the 50 milliliter conical tube containing the cell suspension and adjust the total volume to 33.5 milliliters. Next, add 10 milliliters of MSB to the cell suspension and mix thoroughly by inverting the tube several times. This will result in a 23%final concentration of MSB in a volume of 43.5 milliliters.After that, centrifuge the cells for 15 minutes at 500 x g at 4 degrees Celsius with slow braking. Then, remove the top layer of myelin and debris and the supernatant with a pipette. Take care when removing the top layer to ensure as much of it is removed as possible.Following that, resuspend the cell pellet in 12 milliliters of panning buffer. Gently triturate the cell suspension to break up any remaining clumps of cells. In this step, pass the cell suspension through a 70 micrometer cell strainer to remove large debris or cell clumps.Rinse the OX42 coated panning dish three times with DPBS. Don't allow the plate to completely dry between washes. Pour off the last DPBS wash and apply the filtered cell suspension to the panning dish.Gently swirl the plate to distribute the cells. Then, incubate the plate on a flat surface at room temperature for 20 minutes to allow cells to adhere. Do not incubate longer than 20 minutes or cells will become very difficult to recover from the dish.Afterward, rinse the panning dish with DPBS 10 times to remove nonadherent cells. Microglia will be firmly attached to the plate, so swirl the plate with each rinse to ensure the removal of other nonadherent cells. Pour off the last DPBS wash and replace with 15 milliliters of DPBS and 200 microliters of trypsin.To trypsinize the cells, incubate the dish for less than or equal to 10 minutes at 37 degrees Celsius. After 10 minutes of trypsinization, microglia will still be stuck to the plate. Pour off the mixture and gently wash the plate two times with DPBS to remove the trypsin.Then, replace with 12 milliliters of ice cold MGM. Subsequently, place the panning dish on ice for two minutes to help weaken cell and substrate interaction and make sure that the dish is flat to prevent areas of the panning dish from drying out. After that, pipette vigorously with a 10 milliliter pipette and pipette controller on high speed to recover cells from the panning dish.Draw a 16 by 16 grid with the stream of liquid from the pipette to try and remove all of the cells. It is important to find a balance between overall cell recovery and the health of your culture. Repeated pipetting of the cell supernatant against the panning dish will result in reduced viability of your culture.Check the cells under a microscope at 20x magnification to make sure that they have detached from the plate. Mark the spots on top of the dish where cells are stuck and repeat pipetting in those areas. Collect the cell suspension and allocate three to four milliliters of supernatant in each 15 milliliter conical tube.Spin it for 15 minutes at 500 x g at four degrees Celsius with slow braking. After 15 minutes, aspirate the supernatant, leaving 0.5 milliliters of MGM with the cell pellet. Then, resuspend each pellet in remaining MGM and pull the cells from all the tubes.Following that, count the cells with a hemocytometer. Now, plate 15 microliters of collagen IV coating directly in the center of a 24 well anionic cationic coated tissue culture plate and incubate for 15 minutes at 37 degrees Celsius. After counting the cells with a hemocytometer, dilute them to 2.3 x 10 to the five per milliliter in MGM.Aspirate collagen IV spot and immediately plate 15 microliters of cell suspension to this spot to yield 3.5 x 10 to the three cells per spot. Next, incubate for five to ten minutes at 37 degrees Celsius to allow the cells to adhere. Then, gently add 500 microliters of CO2 equilibrated TIC to the well.If plating on cover slips, first coat the sterile glass cover slips with 10 micrograms per milliliter PDL in water for one hour at room temperature. Then, wash them three times with water and let them dry in a hood under UV light before proceeding with spot plating on the cover slips. In order to demonstrate successful isolation and culture of highly pure microglia, we isolated microglia from P21 rats and cultured these cells in TIC or TIC supplemented with 10%FCS for eight days.Cells were then fixed and stained with microglial markers and proliferation markers. Cells cultured in TIC show a ramified morphology, low levels of proliferation, and expression of microglia markers. In comparison, cells cultured in TIC supplemented with 10%FCS also stained for microglial markers, but show high levels of proliferation and amoeboid morphology, properties often seen in activated microglia.In addition to staining for cell markers, RNA-Seq on freshly isolated cells can provide a powerful and sensitive tool for evaluating the RNA profile of the cells and can help inform the starting purity of cultures. CD11b micropanning typically results in a small percentage of CD11b positive neutrophils and monocyte carryover, in addition to CD11b positive microglia. These cells will die in TIC after a few days, but can complicate analysis of earlier timepoints.Here is a time lapse movie of P21 rat microglia after 14 DIV in TIC. After two weeks, serum free cultures show dynamic surveillance behavior with rapid process extensions and retractions throughout the dish. Here is a time lapse movie of P21 rat microglia after five DIV in TIC before and after exposure to fetal calf serum.A rapid morphological change is evident after serum exposure. Once mastered, this protocol can be done in four to five hours, if performed properly. Following this procedure, other assays to monitor phagocytosis, chemotaxis, survival, cytokine release, transcriptional responses to stimuli, can be performed in order to answer additional questions about microglia function.After watching this video, you should have a good understanding on how to rapidly isolate microglia from adult rodent tissue and culture them under serum free conditions.

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Automated Sholl Analysis of Digitized Neuronal Morphology at Multiple Scales

ניתוח אוטומטי של מורפולוגיה Sholl העצבית סרוקים בקני מידה מרובים

Neuronal morphology plays a significant role in determining how neurons function and communicate1-3.  Specifically, it affects the ability of neurons to ...

Isolation and Culture of Neural Crest Cells from Embryonic Murine Neural Tube

בידוד והתרבות של תאים עצביים לפסגה מהצינור עובריים עצבית Murine

The embryonic neural crest (NC) is a multipotent progenitor population that originates at the dorsal aspect of the neural tube, undergoes an epithelial to ...

Direct Intraventricular Delivery of Drugs to the Rodent Central Nervous System

משלוח תוך חדרי ישיר של תרופות למערכת העצבים המרכזית מכרסם

Due to an inability to cross the blood brain barrier, certain drugs need to be directly delivered into the central nervous system (CNS). Our lab focuses ...

Isolation, Culture and Long-Term Maintenance of Primary Mesencephalic Dopaminergic Neurons From Embryonic Rodent Brains

בידוד, תרבות והטווח ארוך תחזוקה של יסודיים mesencephalic דופאמין נוירונים ממוח עוברי מכרסם

Degeneration of mesencephalic dopaminergic (mesDA) neurons is the pathological hallmark of Parkinson&#8217;s diseae. Study of the biological processes ...

Dynamic Quantitative Sensory Testing to Characterize Central Pain Processing

הדינמי כמוני בדיקה חושית לאפיון עיבוד כאב המרכזי

Central facilitation and modulation of incoming nociceptive signals play an important role in the perception of pain. Disruption in central pain ...

Microglia as a Surrogate Biosensor to Determine Nanoparticle Neurotoxicity

Microglia בתור biosensor סרוגייט לקביעת Nanoparticle neurotoxicity

Nanoparticles found in air pollutants can alter neurotransmitter profiles, increase neuroinflammation, and alter brain function. Therefore, the assay ...

Characterization and Isolation of Mouse Primary Microglia by Density Gradient Centrifugation

אפיון ובידוד של העכבר מיקרוגלייה העיקרי על ידי צנטריפוגה הדרגתיות צפיפות

Microglia, the resident immune cells in the brain, are the first responders to inflammation or injury in the central nervous system. Recent research has ...

Isolation and RNA Extraction of Neurons, Macrophages and Microglia from Larval Zebrafish Brains

בידוד והפקת RNA של נוירונים, מקרופאגים מיקרוגלייה מן המוח זחל דג זברה

To gain a detailed understanding of the role of different CNS cells during development or the establishment and progression of brain pathologies, it is ...

Quantifying Microglia Morphology from Photomicrographs of Immunohistochemistry Prepared Tissue Using ImageJ

לכימות מיקרוגלייה מורפולוגיה של Photomicrographs של אימונוהיסטוכימיה מוכן רקמות באמצעות ImageJ

Microglia are brain phagocytes that participate in brain homeostasis and continuously survey their environment for dysfunction, injury, and disease. As ...

Generation of Oligodendrocytes and Oligodendrocyte-Conditioned Medium for Co-Culture Experiments

דור מoligodendrocytes הפוך ומדיום ממוזג לניסויים בשיתוף תרבות-שיתוף

In the central nervous system, oligodendrocytes are well-known for their role in axon myelination, that accelerates the propagation of action potentials ...