Name: purification of prominin-1+ stem cells from postnatal mouse cerebellum
Uploaded: 2020-04-12T13:00:00
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Wir danken den Mitgliedern des Opal-Labors für ihre Vorschläge. Diese Arbeit wurde durch die NIH-Stipendien 1RO1 NS062051 und 1RO1NS08251 (Opal P) unterstützt.

Alle Tierversuche wurden in Übereinstimmung mit dem NIH Guide for the Care and Use of Laboratory Animals (2011) durchgeführt und von der Northwestern University IACUC (Protokoll IS00011368) genehmigt.
1. Vorbereitung von Lösungen
<ol><li>Bereiten Sie gewebedissoziationslösung aus sterilem Phenol rot haltigen Dulbecco Phosphat-gepufferten Saline (DPBS) mit Papain (100 U/ml), Cystein (0,2 mg/ml) und DNase (250 U/ml) vor.</li>
	<li>Zur Herstellung der DNase-Lösung 100 mg des lyophilisierte...

<ol>
	<li>Glickstein, M., Strata, P., Voogd, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cerebellum:+history.">Cerebellum: history.</a> Neuroscience. 162, 549-559 (2009).</li><li>Carta, I., Chen, C. H., Schott, A. L., Dorizan, S., Khodakhah, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cerebellar+modulation+of+the+reward+circuitry+and+social+behavior.">Cerebellar modulation of the reward circuitry and social behavior.</a> Science. 363, (2019).</li><li>Sathyanesan, 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=Emerging+connections+between+cerebellar+development,+behaviour+and+complex+brain+disorders.">Emerging connections between cerebellar development, behaviour and complex brain disorders.</a> Nature Reviews Neuroscience. 20, 298-313 (2019).</li><li>Wagner, M. J., Kim, T. H., Savall, J., Schnitzer, M. J., Luo, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cerebellar+granule+cells+encode+the+expectation+of+reward.">Cerebellar granule cells encode the expectation of reward.</a> Nature. 544, 96-100 (2017).</li><li>Araujo, A. P. B., Carpi-Santos, R., Gomes, F. C. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Role+of+Astrocytes+in+the+Development+of+the+Cerebellum.">The Role of Astrocytes in the Development of the Cerebellum.</a> Cerebellum. , (2019).</li><li>Seto, 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=Temporal+identity+transition+from+Purkinje+cell+progenitors+to+GABAergic+interneuron+progenitors+in+the+cerebellum.">Temporal identity transition from Purkinje cell progenitors to GABAergic interneuron progenitors in the cerebellum.</a> Nature Communication. 5, 3337 (2014).</li><li>Marzban, H., 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=Cellular+commitment+in+the+developing+cerebellum.">Cellular commitment in the developing cerebellum.</a> Frontiers in Cell Neurosciences. 8, 450 (2014).</li><li>Koziol, L. 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=Consensus+paper:+the+cerebellum's+role+in+movement+and+cognition.">Consensus paper: the cerebellum's role in movement and cognition.</a> Cerebellum. 13, 151-177 (2014).</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>Machold, R., Fishell, G. <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+expressed+in+temporally+discrete+pools+of+cerebellar+rhombic-lip+neural+progenitors.">Math1 is expressed in temporally discrete pools of cerebellar rhombic-lip neural progenitors.</a> Neuron. 48, 17-24 (2005).</li><li>Wang, V. Y., Rose, M. F., Zoghbi, H. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Math1+expression+redefines+the+rhombic+lip+derivatives+and+reveals+novel+lineages+within+the+brainstem+and+cerebellum.">Math1 expression redefines the rhombic lip derivatives and reveals novel lineages within the brainstem and cerebellum.</a> Neuron. 48, 31-43 (2005).</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> Nature Neurosciences. 16, 1737-1744 (2013).</li><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> Nature Neurosciences. 8, 723-729 (2005).</li><li>Toren, 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=CD133-positive+hematopoietic+stem+cell+"stemness"+genes+contain+many+genes+mutated+or+abnormally+expressed+in+leukemia.">CD133-positive hematopoietic stem cell "stemness" genes contain many genes mutated or abnormally expressed in leukemia.</a> Stem Cells. 23, 1142-1153 (2005).</li><li>Zhu, 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=Prominin+1+marks+intestinal+stem+cells+that+are+susceptible+to+neoplastic+transformation.">Prominin 1 marks intestinal stem cells that are susceptible to neoplastic transformation.</a> Nature. 457, 603-607 (2009).</li><li>Man, S. 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=Critical+Role+for+the+DNA+Sensor+AIM2+in+Stem+Cell+Proliferation+and+Cancer.">Critical Role for the DNA Sensor AIM2 in Stem Cell Proliferation and Cancer.</a> Cell. 162, 45-58 (2015).</li><li>Fleming, J. T., 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+Purkinje+neuron+acts+as+a+central+regulator+of+spatially+and+functionally+distinct+cerebellar+precursors.">The Purkinje neuron acts as a central regulator of spatially and functionally distinct cerebellar precursors.</a> Developmental Cell. 27, 278-292 (2013).</li><li>Panchision, D. 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=Optimized+flow+cytometric+analysis+of+central+nervous+system+tissue+reveals+novel+functional+relationships+among+cells+expressing+CD133,+CD15,+and+CD24.">Optimized flow cytometric analysis of central nervous system tissue reveals novel functional relationships among cells expressing CD133, CD15, and CD24.</a> Stem Cells. 25, 1560-1570 (2007).</li><li>Beaudoin, G. 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=Culturing+pyramidal+neurons+from+the+early+postnatal+mouse+hippocampus+and+cortex.">Culturing pyramidal neurons from the early postnatal mouse hippocampus and cortex.</a> Nature Protocols. 7, 1741-1754 (2012).</li><li>Edamakanti, C. R., Do, J., Didonna, A., Martina, M., Opal, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mutant+ataxin1+disrupts+cerebellar+development+in+spinocerebellar+ataxia+type+1.">Mutant ataxin1 disrupts cerebellar development in spinocerebellar ataxia type 1.</a> Journal of Clinical Investigation. 128, 2252-2265 (2018).</li><li>Erlandsson, A., Enarsson, M., Forsberg-Nilsson, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Immature+neurons+from+CNS+stem+cells+proliferate+in+response+to+platelet-derived+growth+factor.">Immature neurons from CNS stem cells proliferate in response to platelet-derived growth factor.</a> Journal of Neurosciences. 21, 3483-3491 (2001).</li><li>Galli, R., Pagano, S. F., Gritti, A., 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=Regulation+of+neuronal+differentiation+in+human+CNS+stem+cell+progeny+by+leukemia+inhibitory+factor.">Regulation of neuronal differentiation in human CNS stem cell progeny by leukemia inhibitory factor.</a> Developmental Neurosciences. 22, 86-95 (2000).</li><li>Silbereis, J., Cheng, E., Ganat, Y. M., Ment, L. R., Vaccarino, F. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Precursors+with+Glial+Fibrillary+Acidic+Protein+Promoter+Activity+Transiently+Generate+GABA+Interneurons+in+the+Postnatal+Cerebellum.">Precursors with Glial Fibrillary Acidic Protein Promoter Activity Transiently Generate GABA Interneurons in the Postnatal Cerebellum.</a> Stem Cells. 27, 1152-1163 (2009).</li><li>Parmigiani, 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=Heterogeneity+and+Bipotency+of+Astroglial-Like+Cerebellar+Progenitors+along+the+Interneuron+and+Glial+Lineages.">Heterogeneity and Bipotency of Astroglial-Like Cerebellar Progenitors along the Interneuron and Glial Lineages.</a> Journal of Neurosciences. 35, 7388-7402 (2015).</li><li>Wojcinski, 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=Cerebellar+granule+cell+replenishment+postinjury+by+adaptive+reprogramming+of+Nestin(+)+progenitors.">Cerebellar granule cell replenishment postinjury by adaptive reprogramming of Nestin(+) progenitors.</a> Nature Neurosciences. 20, 1361-1370 (2017).</li><li>Yang, Z., Joyner, 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=YAP1+is+involved+in+replenishment+of+granule+cell+precursors+following+injury+to+the+neonatal+cerebellum.">YAP1 is involved in replenishment of granule cell precursors following injury to the neonatal cerebellum.</a> Developmental Biology. 1606 (19), 30207 (2019).</li><li>Wang, S. S., Kloth, A. D., Badura, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+cerebellum,+sensitive+periods,+and+autism.">The cerebellum, sensitive periods, and autism.</a> Neuron. 83, 518-532 (2014).</li><li>Eberhart, C. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Three+down+and+one+to+go:+modeling+medulloblastoma+subgroups.">Three down and one to go: modeling medulloblastoma subgroups.</a> Cancer Cell. 21, 137-138 (2012).</li><li>Takahashi, 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=CD133+is+a+positive+marker+for+a+distinct+class+of+primitive+human+cord+blood-derived+CD34-negative+hematopoietic+stem+cells.">CD133 is a positive marker for a distinct class of primitive human cord blood-derived CD34-negative hematopoietic stem cells.</a> Leukemia. 28, 1308-1315 (2014).</li></ol>

Prominin-1-exättige Kleinhirnstammzellen befinden sich in den ersten 3 Wochen des postnatalen Lebens in der prospektiven weißen Materie. Ihre Proliferation wird durch den schallenden Igelweg, der von Purkinje-Zellen unterstützt wird, streng kontrolliert17. Diese Stammzellen/Vorläufer tragen zu später geborenen GABAergen Interneuronen bei, die Korbzellen und stellate Zellen genannt werden. Diese Interneuronen befinden sich in der molekularen Schicht, wo sie auf Purkinje-Zellen synapisieren und...

Das Kleinhirn ist seit langem als ein wichtiger neuronaler Schaltkreis anerkannt, der die freiwillige Bewegung1koordiniert. Es erhält Input aus den weiten Schwaden der Neuroaxis, die propriozeptive Informationen aus der Peripherie enthält, um die Motorleistung zu optimieren und die Bewegung zu koordinieren. In jüngerer Zeit wurde es auch in die Regulierung von Kognition und Emotionen durch potenziell die Verwendung ähnlicher Informationsverarbeitungsnetzwerke2,3,4.
Das erwachsene Kleinhirn besteht aus einem äußeren Kleinhirnkortex und einer inneren weißen Materie. Zwischen diesen Strukturen sind tief intracerebellare Kerne. Ähnlich wie beim Rest des Nervensystems wird die Entwicklung des Kleinhirns durch die Proliferation multipotenter Vorläuferzellen (Stammzellen) angetrieben, die migrieren und differenzieren, um diese gut organisierte Struktur zu ergeben. In der frühen Entwicklung (E10.5–E13.5) erzeugt eine ventrikuläre Stammnische um den sich entwickelnden vierten Ventrikel GABAerge Neuronen (d.h. Purkinje-Zellen, Lugaro-Zellen, Golgi-Zellen) zusammen mit Bergmann glia5,6,7,8.
Später in der Entwicklung (postnatale Woche eins) erzeugt eine zweite Stammzellnische in der rhomben Lippe MATH1- und Nestin-exezigraphische Vorläufer, die zu erregenden Granulatneuronen9,10,11,12führen. Kürzlich wurde eine dritte Stammzellnische beschrieben13. Diese Zellen exprimieren Prominin-1 (auch bekannt als CD133), ein membranübergreifendes Glykoprotein, das eine Teilmenge von Stammzellen im Darm und hämatopoetischen Systemen14,15,16definiert. Die In-vivo-Schicksalskartierung zeigt, dass diese Stammzellen in den ersten drei postnatalen Wochen wichtige molekulare Schicht-Interneuronen (d. h. Korbzellen und stellate Zellen) zusammen mit Astrozyten erzeugen. In der Vergangenheit war es schwierig, diese Zellen in vitro zu untersuchen, da frühere Methoden kostspielige und zeitaufwändige Techniken (d. h. fluoreszaktivierte Zellsortierung [FACS]) erforderten, die von Prominin-1-Färbung12,13,17abhängig sind. Dieses Protokoll beschreibt eine immunmagnetische Methode zur Isolierung dieser Stammzellen, die dann leicht kultiviert und differenziert werden kann.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>0.05%Trypsin</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific</td>
			<td>25300054</td>
			<td>0.05%</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>2% B27</td>
			<td>Gibco; Thermo Fisher Scientific</td>
			<td>17504001</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>2mM EDTA solution</td>
			<td>Corning</td>
			<td>46-034-CI</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Anti- Prominin-1 microbeads</td>
			<td>Miltenyi Biote</td>
			<td>130-092-333</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>bovine serum albumin</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>A9418</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Column MultiStand</td>
			<td>Miltenyi Biotec</td>
			<td>130-042-303</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>culture plates ultra - low attachment</td>
			<td>Corning</td>
			<td>3473</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>cysteine</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>C7880</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>DNase</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>D4513-1VL</td>
			<td>250 U/ml</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dulbecco&#8217;s Phosphate Buffer Saline</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific</td>
			<td>14040141</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hank&#39;s balanced salt solution-HBSS</td>
			<td>Gibco</td>
			<td>14025-092</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Human recombinant Basic Fibroblast Growth Factor</td>
			<td>Promega</td>
			<td>G507A</td>
			<td>20 ng/ml</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Human recombinant Epidermal Growth Factor</td>
			<td>Promega</td>
			<td>G502A</td>
			<td>20 ng/ml</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Leukemia Inhibitory Factor</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>L5158</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>l-glutamine</td>
			<td>Gibco</td>
			<td>25030081</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microscopy</td>
			<td>Lieca TCS SP5 confocal microscopes</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MiniMACS separator</td>
			<td>Miltenyi Biotec</td>
			<td>130-042-102</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>mouse anti-Prominin-1</td>
			<td>Affymetrix eBioscience</td>
			<td>14-1331</td>
			<td>1 in 100</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Nestin</td>
			<td>Abcam</td>
			<td>ab27952</td>
			<td>1 in 200</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Neurobasal medium</td>
			<td>Thermo Fisher</td>
			<td>25030081</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>O4</td>
			<td>Millopore</td>
			<td>MAB345</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Papain</td>
			<td>Worthington</td>
			<td>LS003126</td>
			<td>(100 U/ml)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Platelet- Derived Growth Factor</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>H8291</td>
			<td>10 ng/ml</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Poly-D-Lysine</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>P6407</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>rabbit anti-tubulin, b-III</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>T2200</td>
			<td>1 in 500</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Rabit anti-GFAP</td>
			<td>Dako</td>
			<td>Z0334</td>
			<td>1 in 500</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Separation columns-MS columns</td>
			<td>Miltenyi Biotec</td>
			<td>130-042-201</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sterile cell strainer</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>22363547</td>
			<td>40um</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

purification of prominin-1+ stem cells from postnatal mouse cerebellum

Die meisten kleinhirnförmigen Neuronen entstehen aus zwei embryonalen Stammnischen: einer rhombischen Lippennische, die alle zwieslösenden erregenden glutamatergen Neuronen erzeugt, und einer ventrikulären Zonennische, die die hemmenden GABAerge Purkinje-Zellen erzeugt, die Neuronen sind, die die tiefen kleinhirnigen Kerne und Bergman-Glia bilden. Kürzlich wurde eine dritte Stammzellnische beschrieben, die als sekundäre Keimzone aus der ventrikulären Zonennische entsteht. Die Zellen dieser Nische werden durch den Zelloberflächenmarker Prominin-1 definiert und sind auf die sich entwickelnde weiße Materie des postnatalen Kleinhirns lokalisiert. Diese Nische ist für die spätgeborene molekulare Schicht GABAerge interneurons zusammen mit postnatal erzeugten Kleinhirn-Astrozyten. Neben ihrer Entwicklungsrolle gewinnt diese Nische hinsichtlich ihrer Beteiligung an Neurodegeneration und Tumorgenese an translationaler Bedeutung. Die Biologie dieser Zellen war aufgrund des Mangels an effizienten Techniken für ihre Reinigung schwer zu entziffern. Hier werden effiziente Methoden zur Reinigung, Kultur und Differenzierung dieser postnatalen Kleinhirnstammzellen demonstriert.

Prominin-1-positive postnatale Kleinhirnstammzellen bildeten Neurosphären in Neurosphärenmedium reich an Wachstumsfaktoren (EGF und bFGF). Diese Neurosphären waren positiv für Prominin-1-Färbung, der Marker für die Isolierung verwendet, und auch als Fleck für andere Stammzellmarker wie Nestin und GFAP13 (Abbildung 1). Der Stammzellmarker-Ausdruck wurde kultur- und für mindestens acht Passagen20beibehalten. Nach Abzug von Wachstumsfaktor...

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Purification of Prominin-1+ Stem Cells from Postnatal Mouse Cerebellum

Hier wird eine effiziente und kostengünstige Methode zur Reinigung, Kultur und Unterscheidung von Stammzellen aus weißer Materie von postnatalen Maus-Kleinhirnen demonstriert.

Reinigung von Prominin-1+ Stammzellen aus postnatalem Maus-Zerebellum

Most cerebellar neurons arise from two embryonic stem niches: a rhombic lip niche, which generates all the cerebellar excitatory glutamatergic neurons, ...

Dieses Protokoll beschreibt eine einfache und kostengünstige Methode zur Reinigung von Stammzellen aus dem postnatalen Kleinhirn. Diese Stammzellen sind für die spätgeborenen molekular verstümmelten Interneuronen verantwortlich, aber sie sind auch für postnatal abgeleitete Kleinhirnastrozyten verantwortlich. Daher ist das Studium dieser Zellen eindeutig wichtig für das Verständnis der Entwicklung des Kleinhirns.Mit diesem Protokoll ist die Ausbeute der Stammzelle mit der der FACS-basierten Strategie vergleichbar, die in der Regel zehnmal teurer ist. Dieses Protokoll kann verallgemeinert werden, um Prominin-1-exemittierende Stammzellen aus anderen Geweben wie Darm und Knochenmark zu extrahieren. Beginnen Sie, indem Sie die Schale mit dem Gehirn unter einem Seziermikroskop platzieren.Verwenden Sie feine Zahl fünf Zangen, um die Hirnhirne und große Blutgefäße aus dem Kleinhirn zu entfernen, dann trennen Sie das Kleinhirn vom Hirnstamm mit dem Spachtel. Übertragen Sie das Kleinhirn in ein 15 Milliliter Zentrifugenrohr mit fünf Millilitere eiskalte HBSS-Lösung. Spülen Sie es dann dekantieren die HBSS.Wiederholen Sie die Wäsche zwei weitere Male. Nach der letzten Spülung, fügen Sie fünf Milliliter Papain-basierte Gewebe dissoziationslösung, die auf 37 Grad Celsius vorgewärmt wurde. Inkubieren Sie das Gewebe für 15 Minuten in einem 37 Grad Celsius Wasserbad und mischen Sie langsam den Inhalt des Rohres, indem Sie es drei bis fünf Mal alle drei Minuten umkehren.Bereiten Sie einen breiten Durchmesser und schmalen Durchmesser Glas Pasteur Pipette durch Feuer polieren über einem Bunsen Brenner. Nach der Inkubation waschen Sie das Gewebe dreimal mit fünf Millilitern HBSS-Lösung, um zu vermeiden, dass Gewebe beim Dekantieren verloren geht. Nach der letzten HBSS-Wäsche fünf Milliliter DPBS mit 250 Mikroliter DNAse in das Gewebe geben und durch sanftetrituierende 10 bis 15-fache Trituierung mit der Pasteur-Pipette mit breitem Durchmesser dissoziieren.Dann verwenden Sie die schmale Pasteur Pipette, um die Gewebeschlämme 10 Mal weiter zu trituieren. Wenn größere Gewebestücke übrig bleiben, drücken Sie sie mit der Pipettenspitze gegen den Boden des Rohres und führen Sie das Pipettieren fort, bis eine feine Suspension erreicht ist. Die Zentrifugenrohre auf Eis legen.Dann die dissoziierten Zellen durch ein 40-Mikrometer-Zellsieb in ein 50-Milliliter-Rohr abseihen. Den Filter mit 10 Millilitere eiskalte HBSS-Lösung bedecken, um sicherzustellen, dass die Zellen durch das Netz gelangen. Übertragen Sie die gefilterten Zellen in ein frisches 15-Milliliter-Zentrifugenrohr und zentrieren Sie die Suspension bei 300 mal g für 10 Minuten bei vier Grad Celsius.Verwenden Sie dann einen Vakuum-Aspirator, um den Überstand vollständig zu entfernen. Setzen Sie das Zellpellet in 160 Mikrolitere eiskalte magnetische Säulenpuffer aus. Fügen Sie 40 Mikroliter Anti-Prominin-1-Mikroperlen in die Zellsuspension.Dann die Schläuche für 15 Minuten in einen Kühlschrank brüten, damit sich der Antikörper an die Prominin-1-exemitten Zellen bindet. Waschen Sie die Zellen mit einem bis zwei Milliliter Säulenpuffer X und zentrifugieren Sie sie 10 Minuten lang bei 300 mal g. Den Überstand ansaugen und das Pellet in einem Milliliter Säulenpuffer X wieder aufhängen. Die Magnetsäulen auf den Magnetischen Ständer legen und einmal mit 500 Mikroliter Puffer X abspülen. Tragen Sie die beschriftete Zellsuspension auf die Säule auf und sammeln Sie den Durchfluss in frischen 15-Milliliter-Röhren.Waschen Sie die Säule dreimal mit 500 Mikroliter Puffer X.Dann entfernen Sie die Säulen aus dem Magnetfeld und legen Sie sie in 1,5 Milliliter Rohre. Fügen Sie einen Milliliter Kulturmedium hinzu und schieben Sie den Kolben in die Säule, um die zellenmarkierten Mitprominin-1-Perlen auszuspülen. Um die Neurosphären zu durchziehen, übertragen Sie sie zusammen mit dem Kulturmedium in ein steriles 15-Milliliter-Zentrifugenrohr.Pellet die Neurosphären durch Zentrifugation bei 300 mal g für fünf Minuten und entsorgen Sie den Überstand. Setzen Sie das Pellet in fünf Milliliter dissoziationsmedien mit Papain oder 0,05%Trypsin-Lösung aus und inkubieren Sie die Zellen bei 37 Grad Celsius für 10 Minuten. Zentrifugieren Sie die Zellsuspension wieder.Dann setzen Sie die Zellen in fünf Milliliter neurosphären Medium s aus und dissoziieren Sie sie, indem Sie sie langsam 10 Mal mit einer Pasteurpipette auf und ab pfeifen. Die Zellen in Neurosphärenmedien, wie im Textprotokoll beschrieben, plattieren und nach sieben bis zehn Tagen in der Kultur wie zuvor beschrieben mit sekundären Neurosphären anreichern. Zählen Sie die Zellen auf einem Hämozytometer und verschichten Sie die optimale Anzahl von Zellen auf Poly-D-Lysin beschichteten Platten für zukünftige Experimente.Spalte gereinigt Prominin-1 positive postnatale Kleinhirnstammzellen bildeten Neurosphären in Wachstumsfaktor reichen Neurosphären Medium. Diese Neurosphären waren positiv für Prominin-1, ihren Marker für die Isolierung und für andere Stammzellmarker wie Nestin und GFAP. Zellen im Durchfluss gefärbt negativ für Stammzellmarker Prominin-1 und Nestin und positiv für neuronalen Marker beta-III Tubulin.Bei Entzug von Wachstumsfaktoren und in Gegenwart von Leukämie-Hemmfaktor oder PDGF-AA, die Prominin-1 positive Neurosphären differenziert in Neuronen, Astrozyten und Oligodendrozyten. Beim Versuch dieser Technik ist es wichtig, sicherzustellen, dass die Neurosphären für Prominin-1-Antikörper durchgedrückt werden und sie können durchdrungen werden, weil normale Zellen auch dazu neigen, Klumpen zu bilden, die wie Neurosphären aussehen können. Mit dieser Isolationsmethode kann man seine abgeleiteten Linien wie Neuronen und Glia in Gesundheit und Krankheit Charakterisieren.Diese Methode ist wertvoll und bietet neue Einblicke in die Rolle von Kleinhirnstammzellen bei der Entwicklung von Kleinhirn und Erkrankungen wie spinozerebellara Ataxie und Krebs.

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Purification of Prominin-1+ Stem Cells from Postnatal Mouse Cerebellum

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

Isolierung und Kultivierung von Zellen der Neuralleiste aus embryonalen murinen Neuralrohr

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

Forschung

Neurowissenschaften

Feeder-free Derivation of Neural Crest Progenitor Cells from Human Pluripotent Stem Cells

Feeder freie Ableitung von Neural Crest Vorläuferzellen aus menschlichen pluripotenten Stammzellen

Human pluripotent stem cells (hPSCs) have great potential for studying human embryonic development, for modeling human diseases in the dish and as a ...

Isolation of Distinct Cell Populations from the Developing Cerebellum by Microdissection

Isolation von unterschiedlichen Zellpopulationen aus sich entwickelnden Kleinhirn durch Mikrodissektion

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

Purification of Mouse Brain Vessels

Reinigung von Maus-Hirngefäße

In the brain, most of the vascular system consists of a selective barrier, the blood-brain barrier (BBB) that regulates the exchange of molecules and ...

Isolation and Culture of Adult Neural Stem Cells from the Mouse Subcallosal Zone

Isolierung und Kultur von adulten neuralen Stammzellen aus der Maus subcallosa Zone

Adult neural stem cells (aNSCs) can be used for the regeneration of damaged brain tissue. NSCs have the potential for differentiation and proliferation ...

Homochronic Transplantation of Interneuron Precursors into Early Postnatal Mouse Brains

Homochronic Transplantation von Interneuron Vorstufen in frühen postnatalen Mäusegehirnen

Neuronal fate determination and maturation requires an intricate interplay between genetic programs and environmental signals. However, disentangling the ...

Isolation and Culture of Embryonic Mouse Neural Stem Cells

Isolation und Kultur der embryonalen Maus neurale Stammzellen

Neural stem cells (NSCs) are multipotent and can give rise to the three major cell types of the central nervous system (CNS). In vitro culture and ...

Primary Culture of Neurons Isolated from Embryonic Mouse Cerebellum

Primäre Kultur der Neuronen isoliert von Embryonal Mouse Cerebellum

The use of primary cell cultures has become one of the major tools to study the nervous system in vitro. The ultimate goal of using this simplified model ...

Isolation and Expansion of Neurospheres from Postnatal (P1&#8722;3) Mouse Neurogenic Niches

Isolierung und Expansion von Neurosphären aus postnatalen (P1-3) Maus neurogenen Nischen

The neurosphere assay is an extremely useful in vitro technique for studying the inherent properties of neural stem/progenitor cells (NSPCs) including ...

Neuronal Differentiation from Mouse Embryonic Stem Cells In vitro

Neuronale Differenzierung von Maus embryonalen Stammzellen In vitro

The neural differentiation of mouse embryonic stem cells (mESCs) is a potential tool for elucidating the key mechanisms involved in neurogenesis and ...