Name: in vitro myelination of peripheral axons in a coculture of rat dorsal root ganglion explants and schwann cells
Uploaded: 2023-02-10T12:50:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about In Vitro Myelination of Peripheral Axons in a Coculture of Rat Dorsal Root Ganglion Explants and Schwann Cells at JoVE.com

אנו מודים לפרופ' ד"ר ראלף גולד ולד"ר גיזה אלריכמן על הייעוץ והתמיכה.

כל ההליכים בוצעו בהתאם לדירקטיבה של מועצת הקהילות האירופית לטיפול ושימוש בחיות מעבדה.
1. תרבית תאי Schwann
<ol><li>ציפוי לתרבית תאי Schwann<ol><li>מצפים את כלי תרבית התאים בתנאים סטריליים. יש למרוח 2 מ"ל של 0.01% פולי-ל-ליזין (PLL) על שתי מנות תרבית רקמה (TC) בקוטר 60 מ"מ כל אחת ולדגור למש?...

<ol>
	<li>Lee, K. H., Chung, K., Chung, J. M., Coggeshall, R. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Correlation+of+cell+body+size,+axon+size,+and+signal+conduction+velocity+for+individually+labelled+dorsal+root+ganglion+cells+in+the+cat.">Correlation of cell body size, axon size, and signal conduction velocity for individually labelled dorsal root ganglion cells in the cat.</a> The Journal of Comparative Neurology. 243 (3), 335-346 (1986).</li><li>Taveggia, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Schwann+cells-axon+interaction+in+myelination.">Schwann cells-axon interaction in myelination.</a> Current Opinion in Neurobiology. 39, 24-29 (2016).</li><li>Gordon, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Peripheral+nerve+regeneration+and+muscle+reinnervation.">Peripheral nerve regeneration and muscle reinnervation.</a> International Journal of Molecular Sciences. 21 (22), 8652 (2020).</li><li>Nocera, G., Jacob, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mechanisms+of+Schwann+cell+plasticity+involved+in+peripheral+nerve+repair+after+injury.">Mechanisms of Schwann cell plasticity involved in peripheral nerve repair after injury.</a> Cellular and Molecular Life Sciences. 77 (20), 3977-3989 (2020).</li><li>Modrak, M., Talukder, M. A. H., Gurgenashvili, K., Noble, M., Elfar, 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=Peripheral+nerve+injury+and+myelination:+Potential+therapeutic+strategies.">Peripheral nerve injury and myelination: Potential therapeutic strategies.</a> Journal of Neuroscience Research. 98 (5), 780-795 (2020).</li><li>Salzer, J. L., Bunge, R. P., Glaser, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Studies+of+Schwann+cell+proliferation.+III.+Evidence+for+the+surface+localization+of+the+neurite+mitogen.">Studies of Schwann cell proliferation. III. Evidence for the surface localization of the neurite mitogen.</a> The Journal of Cell Biology. 84 (3), 767-778 (1980).</li><li>Wood, P. M., Bunge, R. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evidence+that+sensory+axons+are+mitogenic+for+Schwann+cells.">Evidence that sensory axons are mitogenic for Schwann cells.</a> Nature. 256 (5519), 662-664 (1975).</li><li>Eldridge, C. F., Bunge, M. B., Bunge, R. P., Wood, P. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Differentiation+of+axon-related+Schwann+cells+in+vitro.+I.+Ascorbic+acid+regulates+basal+lamina+assembly+and+myelin+formation.">Differentiation of axon-related Schwann cells in vitro. I. Ascorbic acid regulates basal lamina assembly and myelin formation.</a> The Journal of Cell Biology. 105 (2), 1023-1034 (1987).</li><li>Paivalainen, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Myelination+in+mouse+dorsal+root+ganglion/Schwann+cell+cocultures.">Myelination in mouse dorsal root ganglion/Schwann cell cocultures.</a> Molecular and Cellular Neuroscience. 37 (3), 568-578 (2008).</li><li>Clark, A. 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=Co-cultures+with+stem+cell-derived+human+sensory+neurons+reveal+regulators+of+peripheral+myelination.">Co-cultures with stem cell-derived human sensory neurons reveal regulators of peripheral myelination.</a> Brain. 140 (4), 898-913 (2017).</li><li>Taveggia, C., Bolino, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=DRG+neuron/Schwann+cells+myelinating+cocultures.">DRG neuron/Schwann cells myelinating cocultures.</a> Methods in Molecular Biology. 1791, 115-129 (2018).</li><li>Andersen, N. D., Srinivas, S., Pinero, G., Monje, P. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+rapid+and+versatile+method+for+the+isolation,+purification+and+cryogenic+storage+of+Schwann+cells+from+adult+rodent+nerves.">A rapid and versatile method for the isolation, purification and cryogenic storage of Schwann cells from adult rodent nerves.</a> Scientific Reports. 6, 31781 (2016).</li><li>Pitarokoili, K., 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=Intrathecal+triamcinolone+acetonide+exerts+anti-inflammatory+effects+on+Lewis+rat+experimental+autoimmune+neuritis+and+direct+anti-oxidative+effects+on+Schwann+cells.">Intrathecal triamcinolone acetonide exerts anti-inflammatory effects on Lewis rat experimental autoimmune neuritis and direct anti-oxidative effects on Schwann cells.</a> Journal of Neuroinflammation. 16 (1), 58 (2019).</li><li>Gr&#252;ter, 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=Immunomodulatory+and+anti-oxidative+effect+of+the+direct+TRPV1+receptor+agonist+capsaicin+on+Schwann+cells.">Immunomodulatory and anti-oxidative effect of the direct TRPV1 receptor agonist capsaicin on Schwann cells.</a> Journal of Neuroinflammation. 17 (1), 145 (2020).</li><li>Lehmann, H. C., H&#246;ke, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Schwann+cells+as+a+therapeutic+target+for+peripheral+neuropathies.">Schwann cells as a therapeutic target for peripheral neuropathies.</a> CNS &amp; Neurological Disorders - Drug Targets. 9 (6), 801-806 (2010).</li><li>Joshi, A. 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=Loss+of+Schwann+cell+plasticity+in+chronic+inflammatory+demyelinating+polyneuropathy+(CIDP).">Loss of Schwann cell plasticity in chronic inflammatory demyelinating polyneuropathy (CIDP).</a> Journal of Neuroinflammation. 13 (1), 255 (2016).</li><li>Klimas, 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=Dose-dependent+immunomodulatory+effects+of+bortezomib+in+experimental+autoimmune+neuritis.">Dose-dependent immunomodulatory effects of bortezomib in experimental autoimmune neuritis.</a> Brain Communications. 3 (4), (2021).</li><li>Szepanowski, 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=LPA1+signaling+drives+Schwann+cell+dedifferentiation+in+experimental+autoimmune+neuritis.">LPA1 signaling drives Schwann cell dedifferentiation in experimental autoimmune neuritis.</a> Journal of Neuroinflammation. 18 (1), 293 (2021).</li></ol>

כאן, אנו מציגים פרוטוקול מהיר וקל ליצירת מיאלינציה חוץ גופית על ידי מיזוג שתי תרביות נפרדות מסוג תאים, תאי Schwann וצמחי גנגליון שורש גבי.
שלב קריטי בפרוטוקול הוא גידול צמחי DRG, במיוחד בימים הראשונים של התרבות. DRG הם שבירים מאוד לפני בניית רשת אקסונלית חזקה ויש לטפל בהם בזהי?...

במערכת העצבים ההיקפית (PNS), העברת מידע מהירה מתווכת על ידי אקסונים עטופים במיאלין. המיאלינציה של אקסונים חיונית כדי לאפשר התפשטות מהירה של דחפים חשמליים, שכן מהירות ההולכה של סיבי העצב מתואמת לקוטר האקסון ועובי המיאלין1. איתות חושי מהפריפריה למערכת העצבים המרכזית (CNS) מסתמך על הפעלה של נוירונים חושיים מסדר ראשון השוכנים בהגדלות של השורש הגבי, המכונים גרעיני שורש גבי (DRG). עבור היווצרות ותחזוקה של מיאלין, תקשורת רציפה בין אקסונים ותאי Schwann, שהם תאי Glia myelinating ב- PNS, היא חובה2.
מחלות רבות של מערכת העצבים הפארא-סימפתאית מפריעות להתמרה של מידע על-ידי נזק אקסונלי ראשוני או דמיאלינטינג, וכתוצאה מכך להיפסטזיה או דיססתזיה. לנוירונים חושיים מסדר ראשון יש את היכולת להתחדש במידה מסוימת לאחר נזק עצבי, על ידי אינטראקציה מורכבת בין תא העצב לבין תאי שוואן הסובבים אותו3. במקרה זה, תאי Schwann יכולים לעבור תכנות מחדש של תאים כדי לנקות פסולת אקסונלית כמו גם מיאלין ולקדם התחדשות אקסונלית, וכתוצאה מכך רמיאלינציה4. הבנת מנגנוני המיאלינציה בבריאות ובמחלות חשובה, על מנת למצוא אפשרויות טיפול אפשריות להפרעות דה-מיאלינציה של מערכת העצבים הפארא-סימפתטית. מיאלין יכול להיפגע גם על ידי נוירוטראומה חריפה, וגישות לקידום מיאלינציה לקידום התאוששות תפקודית לאחר פגיעה עצבית היקפית נמצאות תחת חקירה5.
הידע שלנו על מיאלינציה היקפית הפיק תועלת רבה מתרביות מיאלינטיות של תאי Schwann ונוירונים חושיים. מאז הגישות הראשונות יושמו 6,7,8, myelination נחקר באופן אינטנסיבי עם שימוש במערכות coculture שונות9,10,11. כאן, אנו מספקים פרוטוקול מהיר וקל עבור myelination in vitro חזק של אקסונים גנגליון שורש גבי. הפרוטוקול להכנת תאי Schwann מבוסס על הפרוטוקול של Andersen et al.12, שפורסם בעבר ב-Pitarokoili et al.13. אנו משתמשים בתאי Schwann שמקורם בחולדות צעירות ובתרביות DRG עובריות עבור התרבות המשותפת, שבה המיאלינציה מתרחשת בסביבות היום ה-14. מטרת השיטה היא לספק מערכת שתחקור את היווצרות המיאלין כתוצאה מאינטראקציה ישירה בין תאי אקסון-שואן, ולחקור מודולטורים של מיאלינציה של מערכת העצבים הפארא-סימפתטית. בהשוואה לתרביות תאים עצביים מנותקים, צמחי DRG נשמרים יותר אנטומית ויוצרים תהליכים אקסונליים ארוכים. כימות של אזור האקסון המיאלינטי מספק קריאה מספקת למיאלינציה בקוקולטור. השיטה היא כלי רב ערך לסינון תרכובות טיפוליות עבור השפעתן הפוטנציאלית על מיאלינציה של מערכת העצבים הפאראסימפת-דלקתית, וניתן להשתמש בה גם בנוסף למחקרי in vivo במודלים של בעלי חיים14.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Anti-MBP, rabbit</td>
			<td>Novus Biologicals, Centannial, USA</td>
			<td>ABIN446360</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Anti-&#223;III-tubulin, mouse&#160;</td>
			<td>Biolegend, San Diego, USA</td>
			<td>657402</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ascorbic acid&#160;</td>
			<td>Sigma Aldrich GmbH, Steinheim, Germany&#160;</td>
			<td>A4403-100MG</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>B27-supplement</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific, Schwerte, Germany&#160;</td>
			<td>17504-044</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Biosphere Filter Tip, 100 &#181;L</td>
			<td>Sarstedt, N&#252;mbrecht, Germany&#160;</td>
			<td>70760212</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Biosphere Filter Tip, 1250 &#181;L</td>
			<td>Sarstedt, N&#252;mbrecht, Germany&#160;</td>
			<td>701186210</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Biosphere Filter Tip, 20 &#181;L</td>
			<td>Sarstedt, N&#252;mbrecht, Germany&#160;</td>
			<td>701114210</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Biosphere Filter Tip, 300 &#181;L</td>
			<td>Sarstedt, N&#252;mbrecht, Germany&#160;</td>
			<td>70765210</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bovine serum albumin</td>
			<td>Carl Roth, Karlsruhe, Germany&#160;</td>
			<td>8076.4</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cell strainer, 100 &#181;M</td>
			<td>BD Bioscience, Heidelberg, Germany</td>
			<td>352360</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Centrifuge 5810-R</td>
			<td>Eppendorf AG, Hamburg, Germany</td>
			<td>5811000015</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>CO2 Incubator Heracell</td>
			<td>Heraeus Instruments, Hanau, Germany&#160;</td>
			<td>51017865</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Coverslips 12 mm</td>
			<td>Carl Roth, Karlsruhe, Germany&#160;</td>
			<td>P231.1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Curved fine forceps&#160;</td>
			<td>Fine Science Tools GmbH, Heidelberg, Germany</td>
			<td>11370-42</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>DAPI fluoromount-G(R)</td>
			<td>Biozol, Eching, Germany</td>
			<td>SBA-0100-20</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dispase II</td>
			<td>Sigma Aldrich GmbH, Steinheim, Germany&#160;</td>
			<td>4942078001</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Distilled water (Water Purification System)&#160;</td>
			<td>Millipore, Molsheim, France</td>
			<td>ZLXS5010Y</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>DMEM/F-12, GlutaMAX</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific, Schwerte, Germany&#160;</td>
			<td>31331093</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>DPBS (no Ca2+ and no Mg2+)</td>
			<td>Sigma Aldrich GmbH, Steinheim, Germany&#160;</td>
			<td>D8537-6X500ML</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ethanol&#160;</td>
			<td>VWR, Radnor, USA&#160;</td>
			<td>1009862500</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>FCS</td>
			<td>Sigma Aldrich GmbH, Steinheim, Germany&#160;</td>
			<td>F7524</td>
			<td>FCS must be tested for Schwann cell culture</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fine forceps (Dumont #5)</td>
			<td>Fine Science Tools GmbH, Heidelberg, Germany</td>
			<td>11252-20</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Forceps</td>
			<td>Fine Science Tools GmbH, Heidelberg, Germany</td>
			<td>11370-40</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Forskolin</td>
			<td>Sigma Aldrich GmbH, Steinheim, Germany&#160;</td>
			<td>F6886-10MG</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Gelatin</td>
			<td>Sigma Aldrich GmbH, Steinheim, Germany&#160;</td>
			<td>G1393-20ML</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Gentamycin</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific, Schwerte, Germany</td>
			<td>5710064</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Goat anti-mouse IgG Alexa Fluor 488</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific, Schwerte, Germany&#160;</td>
			<td>A11036</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Goat anti-rabbit IgG Alexa Fluor 568</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific, Schwerte, Germany&#160;</td>
			<td>A11001</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>HBSS (no Ca2+ and no Mg2+)&#160;</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific, Schwerte, Germany&#160;</td>
			<td>14170138</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>HERAcell Incubator</td>
			<td>Heraeus Instruments, Hanau, Germany&#160;</td>
			<td>51017865</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Heraguard ECO 1.2</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific, Schwerte, Germany&#160;</td>
			<td>51029882</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Horse serum</td>
			<td>Pan-Biotech, Aidenbach, Germany</td>
			<td>P30-0712</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Image J Software</td>
			<td>HIH, Bethesda, USA</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Laminin</td>
			<td>Sigma Aldrich GmbH, Steinheim, Germany&#160;</td>
			<td>L2020-1MG</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Leibovitz&#180;s L-15 Medium</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific, Schwerte, Germany&#160;</td>
			<td>11415064</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>L-Glutamine 200 mM&#160;</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific, Schwerte, Germany&#160;</td>
			<td>25030024</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MACS Multistand&#160;</td>
			<td>Miltenyi Biotec, Bergisch Gladbach, Germany</td>
			<td>130042303</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microscissors</td>
			<td>Fine Science Tools GmbH, Heidelberg, Germany</td>
			<td>15000-08</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microscope&#160;</td>
			<td>Motic, Wetzlar, Germany</td>
			<td>Motic BA 400</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microscope Axio observer 7</td>
			<td>Zeiss, Oberkochen, Germany&#160;</td>
			<td>491917-0001-000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microscope slide</td>
			<td>VWR, Radnor, USA&#160;</td>
			<td>630-1985</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MiniMACS separator</td>
			<td>Miltenyi Biotec, Bergisch Gladbach, Germany</td>
			<td>130091632</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MS columns</td>
			<td>Miltenyi Biotec, Bergisch Gladbach, Germany</td>
			<td>130-042-201</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Neubauer counting chamber&#160;</td>
			<td>Assistant, Erlangen, Germany</td>
			<td>40441 &#160;</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Neuregulin</td>
			<td>Peprotech, Rocky Hill, USA</td>
			<td>100-03</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Neurobasal medium&#160;</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific, Schwerte, Germany&#160;</td>
			<td>21103049</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>NGF</td>
			<td>Sigma Aldrich GmbH, Steinheim, Germany&#160;</td>
			<td>N1408</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Normal goat serum</td>
			<td>Biozol, Eching, Germany</td>
			<td>S-1000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Nunclon &#916; multidishes, 4 well</td>
			<td>Sigma Aldrich GmbH, Steinheim, Germany&#160;</td>
			<td>D6789</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Paraformaldehyde</td>
			<td>Acros Organics, New Jersey, USA&#160;</td>
			<td>10342243</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Penicillin/Streptomycin</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific, Schwerte, Germany&#160;</td>
			<td>15140-122</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pipetboy</td>
			<td>Eppendorf AG, Hamburg, Germany</td>
			<td>4430000018&#160;</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pipettes</td>
			<td>Eppendorf AG, Hamburg, Germany</td>
			<td>2231300004</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Poly-D-Lysin</td>
			<td>Sigma Aldrich GmbH, Steinheim, Germany&#160;</td>
			<td>P6407-5MG</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Poly-L-Lysin</td>
			<td>Sigma Aldrich GmbH, Steinheim, Germany&#160;</td>
			<td>P4707-50ML</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Reaction tubes, 15&#160;mL</td>
			<td>Sarstedt, N&#252;mbrecht, Germany&#160;</td>
			<td>62554502</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Reaction tubes, 50&#160;mL</td>
			<td>Sarstedt, N&#252;mbrecht, Germany&#160;</td>
			<td>62547254</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Reaction vessels, 1.5 mL</td>
			<td>Sarstedt, N&#252;mbrecht, Germany&#160;</td>
			<td>72690001</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Safety Cabinet S2020 1.8</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific, Schwerte, Germany&#160;</td>
			<td>51026640</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Scissors</td>
			<td>Fine Science Tools GmbH, Heidelberg, Germany</td>
			<td>14083-08</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Serological pipette, 10 mL</td>
			<td>Sarstedt, N&#252;mbrecht, Germany&#160;</td>
			<td>861254025</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Serological pipette, 25 mL</td>
			<td>Sarstedt, N&#252;mbrecht, Germany&#160;</td>
			<td>861685001</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Serological pipette, 5 mL</td>
			<td>Sarstedt, N&#252;mbrecht, Germany&#160;</td>
			<td>861253001</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Spatula</td>
			<td>Fine Science Tools GmbH, Heidelberg, Germany</td>
			<td>10094-13</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Stereomicroscope Discovery.V8</td>
			<td>Zeiss, Oberkochen, Germany&#160;</td>
			<td>495015-0012-000&#160;</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Surgical scissors</td>
			<td>Fine Science Tools GmbH, Heidelberg, Germany</td>
			<td>14007-14</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>TC dish 100, cell +</td>
			<td>Sarstedt, N&#252;mbrecht, Germany&#160;</td>
			<td>833902300</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>TC dish 35, cell +</td>
			<td>Sarstedt, N&#252;mbrecht, Germany&#160;</td>
			<td>833900300</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>TC dish 60, cell +</td>
			<td>Sarstedt, N&#252;mbrecht, Germany&#160;</td>
			<td>833901300</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Thy-1 Microbeads (MACS Kit)</td>
			<td>Miltenyi Biotec, Bergisch Gladbach, Germany</td>
			<td>130-094-523</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Triton X-100&#160;</td>
			<td>Sigma Aldrich GmbH, Steinheim, Germany&#160;</td>
			<td>X100-500ML</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Trypan Blue Solution 0.4%&#160;</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific, Schwerte, Germany&#160;</td>
			<td>15250061</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Trypsin (2.5%), no phenol red</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific, Schwerte, Germany&#160;</td>
			<td>15090-046</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Trypsin-EDTA (0.05%), phenol red</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific, Schwerte, Germany&#160;</td>
			<td>25300-054</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Type I Collagenase</td>
			<td>Sigma Aldrich GmbH, Steinheim, Germany&#160;</td>
			<td>C1639</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Water bath type 1008</td>
			<td>GFL, Burgwedel, Germany&#160;</td>
			<td>4285</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

in vitro myelination of peripheral axons in a coculture of rat dorsal root ganglion explants and schwann cells

תהליך המיאלינציה חיוני כדי לאפשר העברת אותות מהירה ומספקת במערכת העצבים. במערכת העצבים ההיקפית, נוירונים ותאי Schwann עוסקים באינטראקציה מורכבת כדי לשלוט במיאלינציה של אקסונים. הפרעות של אינטראקציה זו והתמוטטות של נדן המיאלין הם סימני היכר של נוירופתיות דלקתיות ומתרחשות באופן משני בהפרעות נוירודגנרטיביות. כאן, אנו מציגים מודל קוקולטורה של צמחי גנגליון שורש גבי ותאי Schwann, אשר מפתח מיאלינציה חזקה של אקסונים היקפיים כדי לחקור את תהליך המיאלינציה במערכת העצבים ההיקפית, לחקור אינטראקציות בין תאי אקסון-שוואן ולהעריך את ההשפעות האפשריות של חומרים טיפוליים על כל סוג תא בנפרד. מבחינה מתודולוגית, גנגליונים של שורש גבי של חולדות עובריות (E13.5) נקטפו, נותקו מהרקמה הסובבת אותם, ותורבתו כצמחים שלמים במשך 3 ימים. תאי Schwann בודדו מחולדות בוגרות בנות 3 שבועות, ועצבים סיאטיים עוכלו אנזימטית. תאי Schwann שהתקבלו טוהרו על ידי מיון תאים המופעלים מגנטית וגודלו בתרבית בתנאים מועשרים בנוירגולין ובפורסקולין. לאחר 3 ימים של תרבית גנגליון שורש גבי, נוספו 30,000 תאי Schwann לצמח גנגליון שורש גבי אחד בתווך המכיל חומצה אסקורבית. הסימנים הראשונים של מיאלינציה התגלו ביום ה-10 של התרבות המשותפת, באמצעות אותות מפוזרים לחלבון בסיסי של מיאלין בצביעה אימונוציטוכימית. מהיום ה-14 ואילך נוצרו נדני המיאלין והתפשטו לאורך האקסונים. ניתן לכמת את המיאלינציה על ידי צביעת חלבון בסיסי במיאלין כיחס בין אזור המיאלינציה לאזור האקסון, כדי להסביר את ההבדלים בצפיפות האקסונלית. מודל זה מספק הזדמנויות ניסיוניות לחקור היבטים שונים של מיאלינציה היקפית במבחנה, שהיא חיונית להבנת הפתולוגיה של והזדמנויות טיפול אפשריות לדמיאלינציה וניוון עצבי במחלות דלקתיות וניווניות של מערכת העצבים ההיקפית.

המיאלינציה בתרבות המשותפת הוערכה בימים 10, 12, 14, 16, 18 ו-20. צמחי DRG ותאי Schwann הוכתמו עבור MBP, βIII-tubulin ו- DAPI. הרשת האקסונלית בקוקולטורה הייתה צפופה ולא השתנתה באופן ניכר במהלך הזמן של התצפית. הסימנים הראשונים של מיאלין, בצורה של שברים קטנים, היו ניתנים לזיהוי ביום ה-10 והתגברו ביום ה-12 (איו...

Watch this Scientific Journal Video about In Vitro Myelination of Peripheral Axons in a Coculture of Rat Dorsal Root Ganglion Explants and Schwann Cells at JoVE.com

In Vitro Myelination of Peripheral Axons in a Coculture of Rat Dorsal Root Ganglion Explants and Schwann Cells

במערכת ההתרבות המשותפת של גרעיני השורש הגבי ותאי Schwann, ניתן ללמוד מיאלינציה של מערכת העצבים ההיקפית. מודל זה מספק הזדמנויות ניסיוניות לצפות ולכמת את המיאלינציה ההיקפית ולחקור את ההשפעות של תרכובות ריבית על מעטפת המיאלין.

מיאלינציה חוץ גופית של אקסונים היקפיים בתרבות משותפת של שורשי חולדה, גנגליון גבי, צמחים ותאי שוואן

The process of myelination is essential to enable rapid and sufficient signal transduction in the nervous system. In the peripheral nervous system, ...

מודל זה מספק הזדמנויות ניסיוניות ללמוד היבטים שונים של myelination של מערכת העצבים ההיקפית במבחנה. הוא מאפשר כימות מיאלין ובחינה של אינטראקציות תאי אקסון-שואן. התרבות המשותפת מפתחת מיאלינציה חזקה מהיום ה-14 ואילך.תרביות DRG explant מספקות את היתרון של ארכיטקטורה מבנית שלמה בהשוואה לתרבויות עצביות מנותקות. שיטה זו זמינה כדי לסנן תרכובות tropotic עבור מחלות דלקתיות נוירודגנרטיביות של מערכת העצבים ההיקפית. כדי להתחיל, לעקר את אזור העבודה בפלג הגוף העליון של החולדה המורדמת עם 70% אתנול.פתחו את הגפה השמאלית התחתונה הגבית של החולדה בעזרת מספריים, והסירו בזהירות את שריר הזרוע. שחררו את העצב הסיאטי על ידי הגבהה חלקה עם מלקחיים מעוקלים, והקפידו לא לחבול בעצב. בעזרת מלקחיים, מעבירים את העצבים החתוכים לצלחת תרבית רקמה עם מדיום L-15 קר כקרח של לייבוביץ' עם 50 מיקרוגרם למיליליטר גנטמיצין.לאחר מכן, באמצעות מיקרוסקופ סטריאו, הסר את השומן, השרירים וכלי הדם מהעצבים בעזרת שני זוגות מלקחיים עדינים. זהה את הקצוות הפרוקסימליים והדיסטליים של העצב הסיאטי והסר את האפיניוריום עם זוג אחד של מלקחיים עדינים בכיוון פרוקסימלי עד דיסטלי תוך החזקת קצה העצב הפרוקסימלי עם הזוג השני של מלקחיים עדינים. לאחר העברת העצבים המטוהרים לצלחת תרבית רקמה אחרת עם מדיום L-15 קר כקרח של לייבוביץ' עם ג'נטמיצין, מקניטים את פשקווילי העצבים המבודדים כדי להפריד ולבודד סיבי עצב בודדים באמצעות שני זוגות מלקחיים עדינים.מעבירים את סיבי העצב לצינור 50 מיליליטר באמצעות פיפטה סרולוגית של 10 מיליליטר, ותופסים כמה שפחות מדיום. לאחר מכן להוסיף 50 מיליליטר של מדיום L 15 של לייבוביץ' עם גנטמיצין לסיבי העצב ב slew כמה פעמים. צנטריפוגה הצינור המכיל את סיבי העצב ב 188 G במשך חמש דקות בארבע מעלות צלזיוס.לאחר הסרת הסופרנטנט, מעבירים את הגלולה עם התווך L-15 של לייבוביץ' לצלחת תרבית רקמה של 60 מילימטר. שוטפים את צינור ה-50 מיליליטר ב-10 מיליליטר של תמיסת העיכול האנזימטית ומוסיפים אותו לצלחת סיבי העצב. מפיצים את סיבי העצבים בצלחת בזהירות עם קצה פיפטה.יש לדגור בטמפרטורה של 37 מעלות צלזיוס ו-5% פחמן דו-חמצני למשך 18 שעות. ולעצור את העיכול האנזימטי על ידי הוספת 10 מיליליטר ב 40% FCS ב HBSS. מעבירים את העצבים המעוכלים לתוך צינור 50 מיליליטר לצנטריפוגה ב 188 גרם למשך 10 דקות בארבע מעלות צלזיוס.לאחר השלכת supernatant, להשעות מחדש את הגלולה ב 10 מיליליטר של DMEM המכיל 10% FCS ו 50 מיקרוגרם למיליליטר של gentamycin. לאחר מכן, סנן את תרחיף התא דרך מסננת תאים 100 מיקרומטר. לאחר צנטריפוגה ב 188 G במשך 10 דקות בארבע מעלות צלזיוס, להשעות מחדש את הגלולה עם ארבעה מיליליטר של DMEM המכיל FCS ו gentamycin.הוסף שני מיליליטר של תרחיף התא לכל אחד משני כלי תרבית רקמה מצופים פוליליזין ולמינין 60 מילימטר. דוגרים בטמפרטורה של 37 מעלות צלזיוס ו-5% פחמן דו חמצני, ומשאירים את הלוחות ללא מגע במשך יומיים באינקובטור. צנטריפוגו את תרחיף תאי Schwann ב 188 G למשך 10 דקות בארבע מעלות צלזיוס, והשהו מחדש את כדורית התא ב 90 מיקרוליטר של חיץ הפרדת תאים מגנטי לכל אחד כפול 10 לתא השביעי.לאחר מכן להוסיף 10 מיקרוליטר של ti1 מיקרו חרוזים לכל אחד כפול 10 לתאים השביעי. לדגור על התמיסה מחדש במשך 15 דקות בחושך בשמונה מעלות צלזיוס. לאחר מכן, הוסף שני מיליליטר במאגר הפרדת התאים המגנטי לתרחיף התא.לאחר צנטריפוגה ב 300 גרם במשך 10 דקות בארבע מעלות צלזיוס, להשהות מחדש את הגלולה ב 500 מיקרוליטר של חיץ הפרדת תאים מגנטי. מקם את עמודת הפרדת התאים המגנטית במפריד התא, והרטיב את העמוד במיליליטר אחד של מאגר הפרדת התאים המגנטי. לאחר מכן להחיל את התאים על זה כדי לאסוף את הזרימה דרך צנטריפוגה.הוציאו בזהירות את הרחם מחולדה הרה שעברה המתת חסד והניחו אותו בצלחת תרבית רקמות 100 מילימטר עם HBSS קר כקרח. מחזיק את הרחם באמצעות מלקחיים מעוקלים, לפתוח את דופן הרחם עם מלקחיים עדינים. מוציאים שק מי שפיר אחד ופותחים אותו בזהירות על ידי צביטת חור במלקחיים עדינים.הוציאו במהירות את כל העוברים מהרחם והעבירו אותם לצלחת מלאה ב- HBSS. בעדינות, הכניסו את פלג הגוף העליון של העובר לתוך צלחת 35 מ"מ מלאה ב-HBSS. תחת מיקרוסקופ סטריאו, פתח את החלק הגבי של פלג הגוף העליון כדי לחלק את העובר לשני חצאים.סובבו חצי אחד הצידה וזהו את גדיל גרעיני השורש הגבי, או DRG, הממוקם בקו בחלק הגבי של העובר. גזרו את ה-DRG כגדיל שלם בעזרת מלקחיים עדינים ומספריים זעירים. לאחר הנחת DRG בכלי טרי מלא שני מיליליטר של HBSS, יש להפריד DRG בודד מהרקמה הנותרת באמצעות מלקחיים עדינים ומספריים זעירים.קחו צלחת 4 בארות המכילה 190 מיקרוליטר של מדיום גידול DRG בכל באר, והעבירו בזהירות DRG בודד למרכז כל באר באמצעות מלקחיים עדינים ומרית. לאחר מכן הניחו את תרביות הצמחים של DRG באינקובטור בטמפרטורה של 37 מעלות צלזיוס ו-5% פחמן דו חמצני. למחרת, הוסיפו בזהירות 50 מיקרוליטר של מצע הגידול DRG לכל באר וצפו בהיצמדות DRG וצמיחת אקסונים באמצעות מיקרוסקופ יומי.לגידול משותף ביום השלישי של תרבית הצמחים של DRG, החלף בזהירות את מדיום הגידול של DRG ב -250 מיקרוליטר של מדיום התרבית המשותפת המכיל 30, 000 תאי שוואן לכל באר. לביצוע צביעה אימונוציטוכימית, תקן את התאים על החלקות הכיסוי על ידי דגירה של התאים שנשטפו DPBS ב 4% paraformaldehyde במשך 10 דקות. צלמו את הדגימות המוכתמות אימונוציטוכימית בשמונה אזורים מוגדרים המקיפים את צמח ה-DRG במרכז באמצעות מיקרוסקופ הפוך.המראה של תאי שוואן עם מורפולוגיה מוארכת ובצורת ציר ואקסוני DRG דקים בתרבית משותפת מתואר כאן. מיאלינציה בתרבית המשותפת הוערכה בימים שונים על ידי צביעת צמחי DRG ותאי Schwann עבור חלבון בסיסי של מיאלין או MBP, בטא שלוש טובולין ו- DAPI. הרשת האקסונלית בתרבות המשותפת הייתה צפופה, ולא השתנתה באופן ניכר במהלך הזמן של התצפית.סימנים ראשונים של מיאלינציה נראו בימים 10 ו -12 של תרבות משותפת. מהיום ה-14, אות ה-MVP היה בולט יותר, ואקסונים עטופים במיאלין זוהו. המיאלינציה גדלה עם זמן התרבות המשותפת עד היום ה-20.המיאלינציה כומתה כיחס בין MVP ובטא שלושה אזורים חיוביים לטובולין. עלייה משמעותית במיאלינציה נצפתה בימים 18 ו-20 בהשוואה ליום 10. תרביות צמחי DRG הן שבירות, ויש לטפל בהן בזהירות.לדוגמה, כאשר מוציאים אותם מהאינקובטור או במהלך שינוי וקיבוע בינוניים. ניתוח ביטוי גנים של דגימות תרבית משותפת יכול להיווצר כדי לחקור את המיאלין בפירוט רב יותר. כאן, זיהינו את סמני המיאלין PMP22, MAG, Oct6, Egr2, Olig1 ביום ה-22.

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Live Imaging of Dorsal Root Axons after Rhizotomy

הדמיה חיה של אקסונים לאחר רוט הגבי Rhizotomy

The primary sensory axons injured by spinal root injuries fail to regenerate into the spinal cord, leading to chronic pain and permanent sensory loss. ...

Genetic Study of Axon Regeneration with Cultured Adult Dorsal Root Ganglion Neurons

המחקר הגנטי של הדור הבא אקסון עם נוירונים בתרבית למבוגרים הגנגליון הגב שורש

It is well known that mature neurons in the central nervous system (CNS) cannot regenerate their axons after injuries due to diminished intrinsic ability ...

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

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

גב שורש הגרעינים עצב ותאי גזע שמקורם בשומן Differentiated:<em&gt; במבחנה</em&gt; משותף תרבות דגם לחקר התחדשות של עצבים היקפיים

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

In Vitro Modeling of Cancerous Neural Invasion: The Dorsal Root Ganglion Model

In Vitro Modeling of Cancerous Neural Invasion: The Dorsal Root Ganglion Model

במבחנת דוגמנות של פלישה העצבית סרטנית: מודל גנגליון השורש הגבה

One way that solid tumors disseminate is through neural invasion. This route is well-known in cancers of the head and neck, prostate, and pancreas. These ...

An Approach to Enhance Alignment and Myelination of Dorsal Root Ganglion Neurons

גישת שפר מערך myelination של נוירונים שורש הגבה גנגליון

Axon regeneration is a chaotic process due largely to unorganized axon alignment. Therefore, in order for a sufficient number of regenerated axons to ...

Dorsal Root Ganglion Injection and Dorsal Root Crush Injury as a Model for Sensory Axon Regeneration

הזרקת גנגליון שורש הגבה ו שורש הגבה Crush פגיעה כמודל להתחדשות החושית אקסון

Achieving axon regeneration after nervous system injury is a challenging task. As different parts of the central nervous system (CNS) differ from each ...

Laminotomy for Lumbar Dorsal Root Ganglion Access and Injection in Swine

Laminotomy גישה גנגליון המותני שורש העזוב, הזרקה של החזירים

Dorsal root ganglia (DRG) are anatomically well defined structures that contain all primary sensory neurons below the head. This fact makes DRG attractive ...

Analysis of Immune Cells in Single Sciatic Nerves and Dorsal Root Ganglion from a Single Mouse Using Flow Cytometry

ניתוח של תאים חיסוניים העצבים ממוגלה יחיד, גנגליון העזוב השורש של עכבר אחת באמצעות Cytometry זרימה

Nerve-resident immune cells in the peripheral nervous system (PNS) are essential to maintaining neuronal integrity in a healthy nerve. The immune cells of ...

Investigating Mammalian Axon Regeneration: In Vivo Electroporation of Adult Mouse Dorsal Root Ganglion

Investigating Mammalian Axon Regeneration: In Vivo Electroporation of Adult Mouse Dorsal Root Ganglion

התחדשות האקסון בתרבית של החוקר: In Vivo אלקטרופורציה של העכבר למבוגרים העזוב שורש גנגליון

Electroporation is an essential non-viral gene transfection approach to introduce DNA plasmids or small RNA molecules into cells. A sensory neuron in the ...

Rapid Isolation of Dorsal Root Ganglion Macrophages

הבידוד המהיר של הקרופאגים של השורש

There are growing interests to study the molecular and cellular interactions among immune cells and sensory neurons in the dorsal root ganglia after ...