Name: purkinje cell survival in organotypic cerebellar slice cultures
Uploaded: 2019-12-18T12:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Purkinje Cell Survival in Organotypic Cerebellar Slice Cultures at JoVE.com

Imaging work werd uitgevoerd in het Northwestern University Center voor geavanceerde microscopie royaal ondersteund door NCI CCSG P30 CA060553 toegekend aan het Robert H Lurie uitgebreide Kankercentrum. We danken Sean McDermott voor zijn technische assistentie en ondersteuning, en Maya Epstein voor de hand getekende illustraties getoond in Figuur 1.

Alle experimenten met dieren werden uitgevoerd in overeenstemming met de noordwestelijke universitaire dierenstudies Commissie.
1. bereiding voorafgaand aan organotypische cerebellaire segment culturen
<ol><li>In een celcultuurkap gespoten met 70% ethanol vooraf, bereid 200 mL kweekmedium in een 250 mL fles-top vacuüm filter aangesloten op een steriele fles ontvanger. Voeg 100 mL basale medium Eagle (BME) toe, 50 mL van de uitgebalanceerde zoutoplossing van Hanks (HBSS), 50 mL warmtegeïnac...

<ol>
	<li>Humpel, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Organotypic+brain+slice+cultures:+A+review.">Organotypic brain slice cultures: A review.</a> Neuroscience. 305, 86-98 (2015).</li><li>Gahwiler, B. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Organotypic+monolayer+cultures+of+nervous+tissue.">Organotypic monolayer cultures of nervous tissue.</a> Journal of Neuroscience Methods. 4 (4), 329-342 (1981).</li><li>Yamamoto, N., Kurotani, T., Toyama, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neural+connections+between+the+lateral+geniculate+nucleus+and+visual+cortex+in+vitro.">Neural connections between the lateral geniculate nucleus and visual cortex in vitro.</a> Science. 245 (4914), 192-194 (1989).</li><li>Dusart, I., Airaksinen, M. S., Sotelo, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Purkinje+cell+survival+and+axonal+regeneration+are+age+dependent:+an+in+vitro+study.">Purkinje cell survival and axonal regeneration are age dependent: an in vitro study.</a> Journal of Neuroscience. 17 (10), 3710-3726 (1997).</li><li>Wiegreffe, C., Feldmann, S., Gaessler, S., Britsch, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=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.</a> Journal of Visualized Experiments. (125), e55886 (2017).</li><li>Daviaud, 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=Modeling+nigrostriatal+degeneration+in+organotypic+cultures,+a+new+ex+vivo+model+of+Parkinson's+disease.">Modeling nigrostriatal degeneration in organotypic cultures, a new ex vivo model of Parkinson's disease.</a> Neuroscience. 256, 10-22 (2014).</li><li>Ghoumari, A. 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=Mifepristone+(RU486)+protects+Purkinje+cells+from+cell+death+in+organotypic+slice+cultures+of+postnatal+rat+and+mouse+cerebellum.">Mifepristone (RU486) protects Purkinje cells from cell death in organotypic slice cultures of postnatal rat and mouse cerebellum.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 100 (13), 7953-7958 (2003).</li><li>Labombarda, 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=Neuroprotection+by+steroids+after+neurotrauma+in+organotypic+spinal+cord+cultures:+a+key+role+for+progesterone+receptors+and+steroidal+modulators+of+GABA(A)+receptors.">Neuroprotection by steroids after neurotrauma in organotypic spinal cord cultures: a key role for progesterone receptors and steroidal modulators of GABA(A) receptors.</a> Neuropharmacology. 71, 46-55 (2013).</li><li>Gao, 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=P2X7+receptor-sensitivity+of+astrocytes+and+neurons+in+the+substantia+gelatinosa+of+organotypic+spinal+cord+slices+of+the+mouse+depends+on+the+length+of+the+culture+period.">P2X7 receptor-sensitivity of astrocytes and neurons in the substantia gelatinosa of organotypic spinal cord slices of the mouse depends on the length of the culture period.</a> Neuroscience. , 195-207 (2017).</li><li>Sundstrom, L., Morrison, B., Bradley, M., Pringle, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Organotypic+cultures+as+tools+for+functional+screening+in+the+CNS.">Organotypic cultures as tools for functional screening in the CNS.</a> Drug Discovery Today. 10 (14), 993-1000 (2005).</li><li>Jankowski, J., Miething, A., Schilling, K., Baader, S. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Physiological+purkinje+cell+death+is+spatiotemporally+organized+in+the+developing+mouse+cerebellum.">Physiological purkinje cell death is spatiotemporally organized in the developing mouse cerebellum.</a> Cerebellum. 8 (3), 277-290 (2009).</li><li>Ghoumari, A. M., Wehrle, R., Bernard, O., Sotelo, C., Dusart, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Implication+of+Bcl-2+and+Caspase-3+in+age-related+Purkinje+cell+death+in+murine+organotypic+culture:+an+in+vitro+model+to+study+apoptosis.">Implication of Bcl-2 and Caspase-3 in age-related Purkinje cell death in murine organotypic culture: an in vitro model to study apoptosis.</a> European Journal of Neuroscience. 12 (8), 2935-2949 (2000).</li><li>Ghoumari, A. M., Wehrle, R., De Zeeuw, C. I., Sotelo, C., Dusart, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Inhibition+of+protein+kinase+C+prevents+Purkinje+cell+death+but+does+not+affect+axonal+regeneration.">Inhibition of protein kinase C prevents Purkinje cell death but does not affect axonal regeneration.</a> Journal of Neuroscience. 22 (9), 3531-3542 (2002).</li><li>Ghoumari, A. 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=Neuroprotective+effect+of+mifepristone+involves+neuron+depolarization.">Neuroprotective effect of mifepristone involves neuron depolarization.</a> FASEB Journal. 20 (9), 1377-1386 (2006).</li><li>Repici, M., Wehrle, R., Antoniou, X., Borsello, T., Dusart, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=c-Jun+N-terminal+kinase+(JNK)+and+p38+play+different+roles+in+age-related+Purkinje+cell+death+in+murine+organotypic+culture.">c-Jun N-terminal kinase (JNK) and p38 play different roles in age-related Purkinje cell death in murine organotypic culture.</a> Cerebellum. 10 (2), 281-290 (2011).</li><li>Rakotomamonjy, J., Ghoumari, A. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Brain-Derived+Neurotrophic+Factor+Is+Required+for+the+Neuroprotective+Effect+of+Mifepristone+on+Immature+Purkinje+Cells+in+Cerebellar+Slice+Culture.">Brain-Derived Neurotrophic Factor Is Required for the Neuroprotective Effect of Mifepristone on Immature Purkinje Cells in Cerebellar Slice Culture.</a> International Journal of Molecular Sciences. 20 (2), (2019).</li><li>Stoppini, L., Buchs, P. A., Muller, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+simple+method+for+organotypic+cultures+of+nervous+tissue.">A simple method for organotypic cultures of nervous tissue.</a> Journal of Neuroscience Methods. 37 (2), 173-182 (1991).</li><li>Linkert, 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=Metadata+matters:+access+to+image+data+in+the+real+world.">Metadata matters: access to image data in the real world.</a> Journal of Cell Biology. 189 (5), 777-782 (2010).</li><li>Uesaka, 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=Organotypic+coculture+preparation+for+the+study+of+developmental+synapse+elimination+in+mammalian+brain.">Organotypic coculture preparation for the study of developmental synapse elimination in mammalian brain.</a> Journal of Neuroscience. 32 (34), 11657-11670 (2012).</li><li>Falsig, 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=Prion+pathogenesis+is+faithfully+reproduced+in+cerebellar+organotypic+slice+cultures.">Prion pathogenesis is faithfully reproduced in cerebellar organotypic slice cultures.</a> PLoS Pathogens. 8 (11), 1002985 (2012).</li><li>Bouslama-Oueghlani, L., Wehrle, R., Sotelo, C., Dusart, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+developmental+loss+of+the+ability+of+Purkinje+cells+to+regenerate+their+axons+occurs+in+the+absence+of+myelin:+an+in+vitro+model+to+prevent+myelination.">The developmental loss of the ability of Purkinje cells to regenerate their axons occurs in the absence of myelin: an in vitro model to prevent myelination.</a> Journal of Neuroscience. 23 (23), 8318-8329 (2003).</li><li>Apuschkin, M., Ougaard, M., Rekling, J. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Spontaneous+calcium+waves+in+granule+cells+in+cerebellar+slice+cultures.">Spontaneous calcium waves in granule cells in cerebellar slice cultures.</a> Neuroscience Letters. 553, 78-83 (2013).</li><li>Audinat, E., Knopfel, T., Gahwiler, B. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Responses+to+excitatory+amino+acids+of+Purkinje+cells'+and+neurones+of+the+deep+nuclei+in+cerebellar+slice+cultures.">Responses to excitatory amino acids of Purkinje cells' and neurones of the deep nuclei in cerebellar slice cultures.</a> Journal of Physiology. 430, 297-313 (1990).</li></ol>

Cerebellaire segment cultuur is een krachtig hulpmiddel om geprogrammeerde Purkinje celdood te bestuderen tijdens de postnatale ontwikkeling. Deze techniek kan worden gebruikt om snel kandidaatmoleculen voor hun neuroprotectieve potentieel te scherm. Het belangrijkste voordeel is dat de installatie eenvoudig en zeer kosteneffectief is, en alleen een bescheiden investering in apparatuur vereist (een vibratome kan tot 3 keer meer kosten dan een weefsel Chopper). Bovendien kunnen 10 tot 15 gezonde schijfjes worden gegeneree...

In vitro Modeling is een essentieel instrument in biomedisch onderzoek. Het stelt onderzoekers in staat om specifieke mechanismen in beperkte celtypen te bestuderen en nauw te beheersen, of in geïsoleerde systemen/organen. Organotypic slice Culture is een veel gebruikte in vitro techniek, vooral op het gebied van neurowetenschappen1. De methode werd voor het eerst vastgesteld door Gähwiler, die hersenen plakjes met behulp van de roller Tube techniek2, en later gewijzigd door Yamamoto et al., die introduceerde het gebruik van een microporeus membraan voor het uitvoeren van corticale segment culturen3. In vergelijking met primaire celculturen presenteren organotypische segment culturen het voordeel van het behoud van de cytoarchitectuur van het weefsel, evenals inheemse celcelverbindingen in het vlak van de weefsel sectie.
Organotypic plakjes zijn gekweekt uit vele delen van het centrale zenuwstelsel, zoals de Hippocampus4, cortex5, striatum6, cerebellum4,7, en ruggenmerg8,9, onder anderen. Ze zijn bewezen een krachtig instrument in de Drug Discovery studies10. De effecten van neuroactieve moleculen kunnen op vele manieren worden beoordeeld: overleving en neurodegeneratie met behulp van immunokleuring en biochemie testen, neuronale circuit vorming, of verstoring met behulp van elektrofysiologie en live-beeldvorming.
Het doel van dit werk is om een eenvoudige methode te beschrijven om organotypische cerebellaire segment cultuur uit te voeren, waarvan bekend is dat het een relevant model is om de Cerebellaire ontwikkeling in vitro na te bootsen. In het bijzonder richtten we ons op de studie van de Purkinje Cell-ontwikkelings dood. In vivo ondergaan de Purkinje-cellen apoptosis tijdens de eerste postnatale week, met een piek op postnatale dag 3 (P3)11. Hetzelfde patroon wordt waargenomen in cerebellaire segment cultuur, met Purkinje neuronen sterven door apoptosis wanneer cerebella worden genomen van dieren tussen P1 en P8, met een piek op P34,12. Het gebruik van de organotypische cerebellaire segment culturen heeft het toegestaan verschillende neuroprotectieve moleculen7,13te identificeren en een deel van de mechanismen te begrijpen die betrokken zijn bij deze geprogrammeerde celdood14,15,16. Hier beschrijven we een protocol op basis van de studie van Stoppini et al.17 in Hippocampus, en aangepast aan cerebellum door Dusart et al.4 het omvat snelle dissectie en hakken van postnatale cerebella; snijden cultuur op een celkweek invoegen met een microporeus membraan, met of zonder neuroprotectieve behandeling; en immunofluorescentie kleuring om neuronale overleving te beoordelen.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Alexa Fluor 594 Donkey anti-Mouse IgG secondary antibody</td>
			<td>ThermoFisher scientific</td>
			<td>A21203</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Basal Medium Eagle (BME)</td>
			<td>ThermoFisher scientific</td>
			<td>21010046</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Biosafety cabinet Class II, Type A2</td>
			<td>NuAire</td>
			<td>NU-540-400</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bovine serum albumin</td>
			<td>Millipore Sigma</td>
			<td>A2153</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Brush</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>anti-Calbindin D-28K antibody (CB-955)</td>
			<td>Abcam</td>
			<td>ab82812</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>CO2 Incubator</td>
			<td>NuAire</td>
			<td>NU-5700</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Corning Costar Flat Bottom 6-well Cell Culture Plates</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>07-200-83</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Coverslips, 22 x 50 mm</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>12-545-E</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dressing forceps, straight</td>
			<td>Harvard Apparatus</td>
			<td>72-8949</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Double edge blades</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>50949411</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ethanol 200 proof</td>
			<td>Decon Labs, Inc</td>
			<td>2701</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Eye Scissors, straight</td>
			<td>Harvard Apparatus</td>
			<td>72-8428</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fine forceps</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>16-100-127</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>L-Glutamine 100X</td>
			<td>ThermoFisher scientific</td>
			<td>25030149</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Glucose solution</td>
			<td>ThermoFisher scientific</td>
			<td>A2494001</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hanks' Balanced Salt Solution</td>
			<td>ThermoFisher scientific</td>
			<td>14025092</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hoechst 33342, Trihydrochloride, Trihydrate</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>H21492</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Horse Serum, heat inactivated, New Zealand origin</td>
			<td>ThermoFisher scientific</td>
			<td>26050088</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ImageJ</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>McIlwain Tissue Chopper</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>NC9914528</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microprobes</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>08-850</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Millicell Cell Culture Inserts</td>
			<td>Millipore Sigma</td>
			<td>PICM0RG50</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Nalgene Rapid-Flow Sterile Disposable Filter Units with PES Membrane, 250 mL</td>
			<td>ThermoFisher scientific</td>
			<td>168-0045</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Nikon A1R confocal laser microscope system</td>
			<td>Nikon</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>NIS-Elements Imaging Software</td>
			<td>Nikon</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Paraformaldehyde</td>
			<td>Acros Organics</td>
			<td>41678-0010</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pasteur pipets</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>13-678-20D</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Potassium Chloride</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>BP366-500</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ProLong Gold Antifade Mountant</td>
			<td>ThermoFisher scientific</td>
			<td>P10144</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Operating Scissors, straight</td>
			<td>Harvard Apparatus</td>
			<td>72-8403</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Orbital shaker Belly Dancer</td>
			<td>IBI Scientific</td>
			<td>BDRLS0003</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Prism 8</td>
			<td>GraphPad</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Superfrost Plus Microscope Slides</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>12-550-15</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tissue Culture Dish, 60 mm w/ grip ring</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>FB012921</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tissue culture plate, 24 well</td>
			<td>Falcon/Corning</td>
			<td>353047</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Transfer pipettes, sterile</td>
			<td>ThermoFisher scientific</td>
			<td>13-711-21</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Triton X-100</td>
			<td>ThermoFisher scientific</td>
			<td>BP151-500</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

purkinje cell survival in organotypic cerebellar slice cultures

Organotypic slice Culture is een krachtig in-vitro model dat in vivo condities nauwer bootst dan dissociatie van primaire celculturen. In de vroege postnatale ontwikkeling, cerebellaire Purkinje cellen zijn bekend om te gaan door middel van een kwetsbare periode, waarin ze ondergaan geprogrammeerde celdood. Hier bieden we een gedetailleerd protocol voor het uitvoeren van de organotypische cerebellaire segment cultuur van de muis tijdens deze kritieke tijd. De plakjes zijn verder gelabeld om de overleving van de Purkinje-cel en de werkzaamheid van neuroprotectieve behandelingen te beoordelen. Deze methode kan zeer waardevol zijn voor het scherm voor nieuwe neuroactieve moleculen.

Zoals weergegeven in Figuur 4, produceert dit protocol organotypische cerebellaire segment culturen waarin de overleving van de Purkinje-cel kan worden beoordeeld na de immunofluorescentie-en beeldverwervings stappen. Purkinje-cellen werden gelabeld met een combinatie van anti-Calbindin D-28K (verdunning 1/200) en Alexa594 anti-muis (verdunning 1/300) antilichamen. Beeld stiksels werd automatisch gedaan door de Microscoop acquisitie software (NIS-elementen) om een foto van de hele cerebellai...

Watch this Scientific Journal Video about Purkinje Cell Survival in Organotypic Cerebellar Slice Cultures at JoVE.com

Purkinje Cell Survival in Organotypic Cerebellar Slice Cultures

Organotypische segment culturen zijn een krachtig hulpmiddel om neuroontwikkelingsof degeneratieve/regeneratieve processen te bestuderen. Hier beschrijven we een protocol dat de neuroontwikkelingsdood van Purkinje-cellen in muizen cerebellaire segment culturen modelheeft. Deze methode kan profiteren van onderzoek in neuroprotectieve Drug Discovery.

Purkinje-celoverleving in Organotypische cerebellaire segment culturen

Organotypic slice culture is a powerful in vitro model that mimicks in vivo conditions more closely than dissociated primary cell cultures. In early ...

Organotypic slice cultuur is een krachtig instrument voor het bestuderen van neuroontwikkeling en degeneratieve of regeneratieve processen. Deze techniek kan worden gebruikt om snel kandidaat moleculen screenen op hun neuroprotectieve potentieel. Deze methode bootst in vivo omstandigheden nauw na, in vergelijking met gescheiden primaire celculturen, omdat de weefselsetarchitectuur en inheemse celcelverbindingen binnen de vlakken van de secties worden bewaard.Hier tonen we de studie van Purkinje celdood in het zich ontwikkelende cerebellum. Maar organotypic slice cultuur is even geschikt om neurodegeneratieve ziekten model in bijna elk centraal zenuwstelsel regio. Het aantonen van de procedure met Jennifer Rakotomamonjy zal Sean McDermott, een technicus van mijn laboratorium.Voor het oogsten van de cerebellar plakjes, in een gesteriliseerde bioveiligheid kabinet, vul elke put van een zes-put cultuur plaat met een milliliter van vacuüm gefilterde cultuur medium, en voeg de farmacologische agent van belang aan de behandeling putten, en een gelijk volume van het voertuig aan de controle putten. Met behulp van steriele tangen, plaats een 0,4-micrometer porie grootte PTFE membraan filter invoegen in elke put, waarbij ervoor wordt gezorgd dat bellen op de interface van elk membraan en het medium te voorkomen, en equilibrate het medium in een 37 graden Celsius en 5% kooldioxide incubator voor twee uur. Om het cerebellum te oogsten, gebruik je rechte dressingforceps om het hoofd van de pup bij de neus te grijpen en gebruik je rechte oogschaar om de hoofdhuid van het achterste uiteinde zijdelings naar de middellijn te snijden.Snijd de schedel open op dezelfde manier, wijzen de schaar tips naar buiten om te voorkomen dat beschadiging van het cerebellum, en gebruik een spatel om de hersenen over te dragen aan een 60-millimeter schotel met koude HBSS en vijf milligram per milliliter glucose. Gebruik de rechte dressing tangen om zorgvuldig ontleden van de cerebellum, en gebruik steriele gebogen fijne tangen om het weefsel te plaatsen op een plastic schijf op de snijtafel van een weefsel chopper. Draai de snijtafel om het weefsel te oriënteren om de verwerving van parasagittale secties mogelijk te maken en trek de tafelaftrekknop naar rechts om de snijtafel te verplaatsen totdat het blad aan de rand van het weefsel is geplaatst.Stel vervolgens de plakdikte aan op 350 micrometer en de bladsnelheid op medium en start de chopper. Wanneer het hele cerebellum is gesneden, zet u de helikopter uit. Houd de schijf met behulp van steriele tangen over een nieuwe schaal van 60 millimeter.Gebruik een transfer pipet om HBSS plus glucose over de schijf te spoelen, zodat de plakjes in de schaal vallen. Vervolgens, het aanraken van de monsters zo minimaal mogelijk, gebruik maken van een microsonde om de plakjes te scheiden. Gebruik de overdracht pipet om delen van het cerebellum dicht bij de vermis te selecteren op individuele celcultuur inserts in de zes-put plaat, en gebruik de microprobe om de plakjes positie in het midden van elke insert.Wanneer alle plakjes zijn geplaatst, zorgvuldig aspirate eventuele overtollige HBSS plus glucose, en de plaat terug te keren naar de cel cultuur incubator. Voor immunofluorescentie kleuring, verwijder de supernatant uit elke put, en was de inserts met PBS. Bevestig de plakjes met een milliliter koude 4%paraformaldehyde in de put van elke insert, en 500 microliter op de top van elke insert voor een uur.Aan het einde van de fixatie, was de inzetstukken vier keer gedurende 10 minuten met een milliliter verse PBS onder elke insert en 500 microliter verse PBS op de top van elke insert per wasbeurt op een orbitale shaker. Vul elke put van een 24-put plaat voor met 500 microliters PBS-TB en gebruik een penseel om de cerebellar-plakjes van elke celcultuur over te brengen in afzonderlijke putten van een 24-putplaat. Doordringt en blokkeer de plakjes op kamertemperatuur gedurende een uur.Aan het einde van de incubatie, etiketteren de cellen met 200 microliters van de primaire antilichaam van belang verdund in PBS-TB per goed 's nachts op vier graden Celsius op de orbitale shaker. De volgende ochtend was je de plakjes vier keer gedurende 10 minuten en 500 microliters verse PBS per wasbeurt op de shaker, voordat je de monsters labelt met de juiste fluorofoforische secundaire antilichamen gedurende twee uur bij kamertemperatuur op de shaker, beschermd tegen licht. Aan het einde van de incubatie, tegensmet de secties met 500 microliters van een geschikte nucleaire vlek per put gedurende 10 minuten bij kamertemperatuur, beschermd tegen licht.En gebruik een transfer pipet om de plakjes op glazen platen te monteren. Laat vervolgens de secties lucht volledig drogen voordat ze hydrateren met PBS en de weefsels monteren met coverslips bedekt met ongeveer 80 microliters van montagemedium. Zodra het montagemedium is uitgehard, zijn de cerebellar secties klaar om in beeld te worden afgebeeld.Op postnatale dag zes, Purkinje cel overleving is laag in de controle monsters, in overeenstemming met hun bekende kwetsbaarheid venster. De overleving neemt toe naarmate het donordier ouder wordt en deze kritieke periode verlaat. De behandeling van cerebellar-plakjes met een hoge concentratie kaliumchloride resulteert in een succesvolle inductie van hun depolarisatie en overleving.Om consistente en reproduceerbare resultaten te verkrijgen, is het van cruciaal belang om gezonde cerebellar-secties te selecteren en de cultuuropstelling zo efficiënt mogelijk uit te voeren. Post-cultuurtoepassingen gaan verder dan immunofluorescentie. Als organotypic plakjes kunnen worden gebruikt voor genoom eiwit expressie studies, en voor het toezicht op neuronale circuit activiteit met behulp van elektrofysiologie en calcium live imaging.

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Organotypic Slice Culture of GFP-expressing Mouse Embryos for Real-time Imaging of Peripheral Nerve Outgrowth

Organotypische Slice Cultuur van GFP-expressie muis embryo&#39;s voor real-time beeldvorming van perifere zenuwen uitgroei

For many purposes, the cultivation of mouse embryos ex vivo as organotypic slices is desirable. For example, we employ a transgenic mouse line (tauGFP) in ...

Organotypic Hippocampal Slice Cultures

Organotypische hippocampus Slice culturen

The hippocampus, a component of the limbic system, plays important roles in long-term memory and spatial navigation 1. Hippocampal neurons can modify the ...

Organotypic Cerebellar Cultures: Apoptotic Challenges and Detection

Organotypische Cerebellaire culturen: apoptotische uitdagingen en Detectie

Organotypic cultures of neuronal tissue were first introduced by Hogue in 1947 1,2 and have constituted a major breakthrough in the field of neuroscience. ...

Whole Cell Recording from an Organotypic Slice Preparation of Neocortex

Hele Cell Opnemen van een organotypische Slice Voorbereiding van de neocortex

We have been studying the expression and functional roles of voltage-gated potassium channels in pyramidal neurons from rat neocortex.  Because of the ...

Organotypic Slice Cultures of Embryonic Ventral Midbrain: A System to Study Dopaminergic Neuronal Development in vitro

Organotypic Slice Cultures of Embryonic Ventral Midbrain: A System to Study Dopaminergic Neuronal Development in vitro

Organotypische Slice culturen van embryonale ventrale middenhersenen: Een systeem om Dopaminerge Neuronale Development Study In vitro</em

The  mouse is an excellent model organism to study mammalian brain development due  to the abundance of molecular and genetic data. However, the ...

The Analysis of Purkinje Cell Dendritic Morphology in Organotypic Slice Cultures

De Analyse van de Purkinje cel dendritische morfologie in organotypische slice culturen

Purkinje cells are an attractive model system for studying dendritic development, because they have an impressive dendritic tree which is strictly ...

Post-embedding Immunogold Labeling of Synaptic Proteins in Hippocampal Slice Cultures

Post-inbedding immunogold Etikettering van Synaptic eiwitten in de hippocampus slice culturen

Immunoelectron microscopy is a powerful tool to study biological molecules at the subcellular level. Antibodies coupled to electron-dense markers such as ...

Organotypic Slice Cultures to Study Oligodendrocyte Dynamics and Myelination

Organotypische Slice culturen om te studeren Oligodendrocyte Dynamics en Myelination

NG2 expressing cells (polydendrocytes, oligodendrocyte precursor cells) are the fourth major glial cell population in the central nervous system. During ...

The Analysis of Neurovascular Remodeling in Entorhino-hippocampal Organotypic Slice Cultures

De Analyse van Neurovascular Verbouwing in Entorhino-hippocampus Organotypische Slice Culturen

Ischemic brain injury is among the most common and devastating conditions compromising proper brain function and often leads to persisting functional ...

Selective Depletion of Microglia from Cerebellar Granule Cell Cultures Using L-leucine Methyl Ester

Selectieve Uitputting van Microglia van Cerebellaire Korrel celkweken behulp L-leucine Methyl Ester

Microglia, the resident immunocompetent cells of the CNS, play multifaceted roles in modulating and controlling neuronal function, as well as mediating ...