Мы представляем модель in vitro для оценки обонятельной энглии (OEG) нейрорегенеративной способности, после нервной травмы. Он основан на кокультуре аксотомизированных взрослых нейронов ганглия сетчатки (RGN) на монослойных OEG и последующем изучении аксональной регенерации, путем анализа RGN аксональных и соматодендритических маркеров.
Обонятельные клетки оболочки глии (OEG) локализованы на всем пути от обонятельной слизистой оболочки до обонятельного нервного слоя (ONL) обонятельной луковицы. На протяжении всей взрослой жизни, они являются ключевыми для аксонального выращивания вновь созданных обонятельных нейронов, от ламины проприии в ONL. Из-за их про-регенеративных свойств, эти клетки были использованы для содействия аксональной регенерации в спинном мозге или оптических моделей травмы нерва.
Мы представляем модель in vitro для анализа и измерения нейрорегенеративной способности OEG после повреждения нервной системы. В этой модели, обратимо увековечены человека OEG (ihOEG) культурируется как монослой, сетчатки извлекаются из взрослых крыс и сетчатки ганглия нейронов (RGN) являются совместной культурой на OEG монослой. После 96 ч, аксональные и соматодендритические маркеры в RGNs анализируются иммунофлюоресценции и количество RGNs с аксоном и средняя длина аксональной / нейрон количественно.
Этот протокол имеет преимущество перед другими анализами in vitro, которые полагаются на эмбриональные или постнатальные нейроны, что он оценивает нейрорегенеративные свойства OEG во взрослой ткани. Кроме того, он не только полезен для оценки нейрорегенеративного потенциала ihOEG, но может быть распространен на различные источники OEG или других глиальных клеток.
Взрослые нейроны центральной нервной системы (ЦНС) имеют ограниченную регенеративную способность после травмы или заболевания. Общей стратегией для содействия регенерации ЦНС является трансплантация, в месте травмы, типов клеток, которые вызывают аксональный рост,такиекак стволовые клетки, клетки Шванн, астроциты или обонятельные оболочки клеток глии (OEG) 1,2,3,4,5.
OEG происходит от нервного гребня6 и находится в обонятельной слизистой оболочке и в обонятельной лампе. У взрослых, обонятельные сенсорные нейроны умирают регулярно в результате воздействия окружающей среды, и они заменяются вновь дифференцированных нейронов. OEG окружает и направляет эти новые обонятельные аксоны, чтобы войти в обонятельную лампу и установить новые синапсы со своими целями в ЦНС7. Из-за этих физиологических атрибутов, OEG был использован в моделях травмы ЦНС, таких как повреждение спинного мозга или зрительного нерва и его нейрорегенеративных и нейропротекторныхсвойств стало доказано 8,9,10,11. Несколько факторов были определены как ответственные за про-регенеративные характеристики этих клеток, в том числе внеклеточной матрицы протеаз производства или секреции нейротрофических и аксональныхфакторов роста 12,13,14.
Учитывая технические ограничения на расширение первичных клеток OEG, мы ранее установили и охарактеризовали обратимые увековеченные человеческие клональные линии OEG (ihOEG), которые обеспечивают неограниченное количество однородных OEG. Эти клетки ihOEG происходят из первичных культур, приготовленных из обонятельных луковиц, полученных в результате аутопсии. Они были увековечены путем трансдукции теломеразы каталитического подразделения (TERT) и онкогена Имт-1 и модифицированы с вирусом SV40 большойантиген T 15,16,17,18. Две из этих линий клеток ihOEG являются Ts14, который поддерживает регенеративную способность оригинальных культур и Ts12, низкая регенеративная линия, которая используется в качестве низкого контроля регенерации в этихэкспериментах 18.
Для оценки способности OEG способствовать аксональной регенерации после повреждения нервной системы было реализовано несколько моделей in vitro. В этих моделях, OEG применяется к культурам различного нейронного происхождения и формирования нейрита и удлинения в ответ на глиальной кокультуры- являются анализ. Примерами таких нейронных источников являются неонатальные крысиные корковыенейроны 19, царапинные раны, выполняемые на крысиных эмбриональных нейронахиз корковой ткани 20,крысиныесетчатки explants 21, крыса гипоталамическая или гиппокампа послеродовыенейроны 22,23, послеродовой крысы спинной корень ганглиянейронов 24, послеродовой мыши кортикоспинальных нейроновтракта 25, человека NT2нейронов 26, или послеродовой мозговой корковых нейронов на реактивных астроцитов шрам-каккультуры 27.
В этих моделях, однако, анализ регенерации опирается на эмбриональные или постнатальные нейроны, которые имеют внутреннюю пластичность, которая отсутствует в поврежденных взрослых нейронов. Чтобы преодолеть этот недостаток, мы представляем модель регенерации взрослых аксональных в кокультурах линий OEG со взрослыми нейронами ганглия сетчатки (RGNs), на основе того, который первоначально разработан Wigley et al.28,29,30,31 и изменен и использованнашей группой 12,13,14,15,16,17,18,32,33. Кратко, ткань сетчатки извлекается от взрослых крыс и усваивается с papain. Подвеска сетчатки клетки после этого покрывается на или polylysine-обработанных coverslips или на Ts14 и Ts12 monolayers. Культуры поддерживаются в течение 96 ч, прежде чем они фиксируются, а затем иммунофлуоресценции для аксональных (MAP1B и NF-Hбелков) 34 и соматодендритных (MAP2A и B)35 маркеров выполняется. Аксональная регенерация измеряется в процентах от нейронов с аксоном, по отношению к общей популяции RGNs и аксональный индекс регенерации рассчитывается как средняя аксональная длина на нейрон. Этот протокол не только полезен для оценки нейрорегенеративного потенциала ihOEG, но может быть распространен на различные источники OEG или других глиальных клеток.
OEG трансплантации в ЦНС травмы сайтов считается перспективным терапии травмы ЦНС из-за его составных про-нейрорегенеративныхсвойств 7,8,9. Однако, в зависимости от источника ткани – обонятельной слизистой оболочки (OM-OEG) по сравнению с о?…
The authors have nothing to disclose.
Эта работа была финансово поддержана проектом SAF2017-82736-C2-1-R от Ministerio de Ciencia e Innovaci’n до MTM-F и Фондом Франсиско де Витория до JS.
antibody 514 | Reference 34 | Rabbit polyclonal antiserum, which recognizes MAP2A and B. | |
antibody SMI-31 | BioLegend | 801601 | Monoclonal antibody against MAP1B and NF-H proteins |
anti-mouse Alexa Fluor 488 antibody | ThermoFisher | A-21202 | |
anti-rabbit Alexa Fluor 594 antibody | ThermoFisher | A-21207 | |
B-27 Supplement | Gibco | 17504044 | |
D,L-2-amino-5-phosphonovaleric acid | Sigma | 283967 | NMDA receptor inhibitor |
DAPI | Sigma | D9542 | Nuclei fluorescent stain |
DMEM-F12 | Gibco | 11320033 | Cell culture medium |
FBS | Gibco | 11573397 | Fetal bovine serum |
FBS-Hyclone | Fisher Scientific | 16291082 | Fetal bovine serum |
Fluoromount | Southern Biotech | 0100-01 | Mounting medium |
ImageJ | National Institutes of Health (NIH-USA) | Image software | |
L-Glutamine | Lonza | BE17-605F | |
Neurobasal Medium | Gibco | 21103049 | Neuronal cells culture medium |
Papain Dissociation System | Worthington Biochemical Corporation | LK003150 | For use in neural cell isolation |
PBS | Home made | ||
PBS-EDTA | Lonza | H3BE02-017F | |
Penicillin/Streptomycin/Amphotericin B | Lonza | 17-745E | Bacteriostatic and bactericidal |
Pituitary extract | Gibco | 13028014 | Bovine pituitary extract |
Poly -L- lysine (PLL) | Sigma | A-003-M |