Summary

La disección del ganglio y Cultura polluelo Statoacoustic y explantes médula espinal en geles de colágeno para ensayos neurite

Published: December 20, 2011
doi:

Summary

Demostramos cómo diseccionar y la cultura de pollo ganglio statoacoustic E4 y E6 explantes de la médula espinal. Los explantes se cultivaron en condiciones libres de suero en geles de colágeno en 3D durante 24 horas. La capacidad de respuesta neuritas se prueba con el factor de crecimiento medio suplementado y con recubrimiento de proteínas cuentas.

Abstract

Los órganos sensoriales del oído interno de pollo son inervados por los procesos periféricos del ganglio statoacoustic (SAG), las neuronas. Inervación sensorial del órgano depende de una combinación de señales de orientación axón 1 y 2 factores de supervivencia situadas a lo largo de la trayectoria de los axones en crecimiento y / o dentro de sus objetivos órgano sensorial. Por ejemplo, la interferencia funcional con una vía axón orientación clásica de señalización, semaforina-neuropilina, genera misrouting de los axones ótica 3. Además, varios factores de crecimiento expresados ​​en los objetivos sensoriales del oído interno, incluyendo la neurotrofina-3 (NT-3) y el factor neurotrófico derivado del cerebro (BDNF), han sido manipulados en animales transgénicos, lo cual también misrouting de 4 axones SAG. Estas mismas moléculas promueven la supervivencia y crecimiento de las neuritas de neuronas SAG pollo in vitro 5,6.

En este sentido, describir y demostrar el método in vitro que actualmente ucantar para poner a prueba la capacidad de respuesta de neuritas SAG de pollo a las proteínas solubles, como morfógenos conocido como el Wnts, así como los factores de crecimiento que son importantes para promover la extensión de neuritas SAG y la supervivencia de las neuronas. El uso de este sistema de modelo, que esperamos para sacar conclusiones sobre los efectos que los ligandos secretados pueden ejercer sobre la supervivencia de las neuronas SAG y crecimiento de las neuritas.

Explantes SAG se diseccionan en el día embrionario 4 (E4) y cultivadas en geles de colágeno tridimensional bajo condiciones libres de suero durante 24 horas. En primer lugar, la capacidad de respuesta de neuritas es probado por el cultivo de explantes con la proteína-medio suplementado. Luego, para preguntar si las fuentes puntuales de ligandos secretados pueden tener efectos direccionales en neurite, los explantes son co-cultivadas con granos recubiertos de proteínas y ensayados para la capacidad de la cuenta para promover a nivel local o inhibir la extensión. También se incluye una demostración de la disección (protocolo modificado 7) y la cultura de E6 explantes de la médula espinal. Nosotrosutilizan de forma habitual explantes la médula espinal para confirmar la bioactividad de las proteínas y los granos remojados en proteínas, y para verificar las especies de reactividad cruzada con los tejidos de pollo, bajo la mismas condiciones de cultivo como explantes SAG. Estos ensayos de vitro son convenientes para la rápida detección de las moléculas que ejercen trófica (supervivencia) o el trópico (direccional) efectos sobre las neuronas de la SAG, especialmente antes de la realización de estudios in vivo. Además, este método permite el ensayo de las moléculas individuales en condiciones libres de suero, con una alta supervivencia de las neuronas 8.

Protocol

Recetas Timbres de pollo 7,2 g NaCl 0,23 g CaCl2 + 2H 2 O 0,37 g KCl 0,115 g Na 2 HPO 4 900 ml Agua (grado de cultivo de tejidos) Nota: Ajustar el pH a 7.4. Alcanzar un volumen final de 1000 ml con agua. PBS 10 ve…

Discussion

Se presenta un método para analizar la cultura y la SAG E4 y E6 explantes de la médula espinal, de pollo, bajo condiciones libres de suero. Este procedimiento se utiliza actualmente en nuestro laboratorio para estudiar los efectos de diferentes ligandos secretados en la supervivencia de las neuronas SAG y crecimiento de las neuritas. Aspectos novedosos de este protocolo incluye el uso de un sistema libre de suero para los explantes de cultivo y el uso de los granos remojados en factores de crecimiento para estudiar lo…

Declarações

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Este trabajo fue financiado por los Institutos Nacionales de Salud Grant RO1DC002756 y la Fundación de Investigación de Purdue. Damos las gracias a Doris Wu y Chang Wiese para el consejo con los experimentos y McPhail Rodney para ayudar con las cifras.

Materials

Reagent Company Catalogue number Comment
Equipment

 

   
Dissection microscope

 

  We use a Leica M80 stereomicroscope with brightfield base illumination
Slide warmer

C.S. & E.

  Collagen polymerization
Chicken egg incubator

 

   
37°C/5% CO2 humidified cell culture incubator

 

   
 

 

   
Dissection Materials

 

   
Sylgard© coated petri dish

 

   
24-well cell culture plate

Corning

3526  
#5 Dumont forceps

Fine Science Tools

11252-30  
#55 Dumont forceps

Fine Science Tools

11295-51  
Stainless steel dissecting pins

Fine Science Tools

26002-10 Embryo pinning, fine dissection
Moria perforated spoon

Fine Science Tools

10370-17 Embryo harvest/transfer
200 µl wide mouth pipet tips

Dot Scientific Inc

118-96R Explant transfer
 

 

   
E4 and E6 chicken eggs

 

   
Chick Ringer’s solution

 

  Embryo harvest
HBSS

Sigma

H8264 SAG dissection
L15 medium

Sigma

L5520 Spinal cord dissection medium
Fetal calf serum

Atlanta Biologicals

S11150 Spinal cord dissection medium
Vannas Scissors

World Precision Instruments

501778 Spinal cord dissection
 

 

   
Collagen preparation

 

   
Rat-tail collagen Type I

BD Biosciences

354249 Explant culture
10X PBS (Sterile)

 

  To neutralize collagen
1N NaOH (Sterile)

 

  To neutralize collagen
Distilled water (Sterile)

 

  To neutralize collagen
pH indicator papers (6.0-8.1)

Whatman

2629-990 To check collagen pH
15 ml conical tubes

Dot Scientific Inc

818-PG  
500 µl wide mouth pipet tips

Dot Scientific Inc

119-R100 To pipet collagen
 

 

   
Explant culture

 

   
DMEM/F12 medium

Sigma

D8437 Explant culture medium
ITS+1

Sigma

I2521 Medium supplement
Penicillin-Streptomycin

Invitrogen

15140-122 Medium supplement
CNTF (rat)

Sigma

C3835 Medium supplement
NT-3 (human)

Sigma

N1905 Medium supplement
Purified mouse Wnt5a

R&D Systems

645-WN-010  
Affi-gel Blue gel beads

Bio-Rad

153-7302  
 

 

   
Immunohistochemistry

 

   
Paraformaldehyde

Sigma

P6148 Fixation
PBS

 

  Rinses
Triton X-100

Sigma

T9284 Blocking solution
Sodium azide

Sigma

S8032 Blocking solution
Calf serum

Invitrogen

16170-078 Blocking solution
Mouse monoclonal IgG2b anti-β Tubulin 1+II antibody

Sigma

T8535 Labels cell bodies and neurites
Alexa fluor 488 goat anti –mouse IgG2b antibody

Invitrogen

A21141 Detects β Tubulin antibody
Teflon micro spatula

VWR

57949-033 Release collagen gels from well

Referências

  1. Fekete, D. M., Campero, A. M. Axon guidance in the inner ear. Int. J. Dev. Biol. 51 (6-7), 549-549 (2007).
  2. Fritzsch, B. Development of inner ear afferent connections: forming primary neurons and connecting them to the developing sensory epithelia. Brain Res. Bull. 60 (5-6), 423-423 (2003).
  3. Gu, C. Neuropilin-1 conveys semaphorin and VEGF signaling during neural and cardiovascular development. Dev. Cell. 5 (1), 45-45 (2003).
  4. Tessarollo, L., Coppola, V., Fritzsch, B. NT-3 replacement with brain-derived neurotrophic factor redirects vestibular nerve fibers to the cochlea. J. Neurosci. 24 (10), 2575-2575 (2004).
  5. Avila, M. A. Brain-derived neurotrophic factor and neurotrophin-3 support the survival and neuritogenesis response of developing cochleovestibular ganglion neurons. Dev. Biol. 159 (1), 266-266 (1993).
  6. Bianchi, L. M., Cohan, C. S. Effects of the neurotrophins and CNTF on developing statoacoustic neurons: comparison with an otocyst-derived factor. Dev. Biol. 159 (1), 353-353 (1993).
  7. Juurlink, B. e. r. n. h. a. r. d. H. J. Chick Spinal Somatic Motoneurons in Culture. Protocols for Neural Cell Culture.. 59, (2001).
  8. Fantetti, K. N., Zou, Y., Fekete, D. M. Wnts and Wnt inhibitors do not influence axon outgrowth from chicken statoacoustic ganglion neurons. Hear. Res. , (2011).
  9. Hamburger, V., Hamilton, H. L. A series of normal stages in the development of the chick embryo. Journal of Morphology. 88, 49-49 (1951).
  10. Bourikas, D. Sonic hedgehog guides commissural axons along the longitudinal axis of the spinal cord. Nat. Neurosci. 8 (3), 297-297 (2005).
  11. Charron, F., Tessier-Lavigne, M. Novel brain wiring functions for classical morphogens: a role as graded positional cues in axon guidance. Development. 132 (10), 2251-2251 (2005).
  12. Augsburger, A. BMPs as mediators of roof plate repulsion of commissural neurons. Neuron. 24 (1), 127-127 (1999).
  13. Lyuksyutova, A. I. Anterior-posterior guidance of commissural axons by Wnt-frizzled signaling. Science. 302 (5652), 1984-1984 (2003).
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Citar este artigo
Fantetti, K. N., Fekete, D. M. Dissection and Culture of Chick Statoacoustic Ganglion and Spinal Cord Explants in Collagen Gels for Neurite Outgrowth Assays. J. Vis. Exp. (58), e3600, doi:10.3791/3600 (2011).

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