Summary

Lapso de tempo de imagem de migração neuroblastos em fatias agudas do cérebro anterior Rato Adulto

Published: September 12, 2012
doi:

Summary

Nós descrevemos um protocolo em tempo real videoimaging da migração neuronal no cérebro anterior mouse. A migração de viralmente etiquetados ou enxertado precursores neuronais foi gravado em fatias agudas vivo usando largo campo de imagem fluorescente, com um intervalo de aquisição relativamente rápida para estudar as diferentes fases da migração de células, incluindo as durações das fases estacionária e de migração e da velocidade da migração.

Abstract

Existe um grande conjunto de provas indica que os novos neurónios funcionais são constitutivamente gerada a partir de um pool de endógena das células estaminais neurais em áreas restritas do cérebro de mamíferos adultos. Neuroblastos-nascidos da zona subventricular (SVZ) migram ao longo do córrego migratório rostral (RMS) para seu destino final no bulbo olfatório (OB) 1. No RMS, neuroblastos migram tangencialmente em cadeias ensheathed por processos astrocíticos 2,3 utilizando vasos sanguíneos como um suporte estrutural e de uma fonte de factores moleculares necessários para a migração de 4,5. No OB, neuroblastos destacar das cadeias e migram radialmente em diferentes camadas bulbares onde se diferenciam em interneurônios e integrar a rede existente 1, 6.

Neste artigo, descreve o procedimento para a migração de células de controlo em fatias agudas do cérebro de roedores. O uso de fatias agudas permite a assessment de migração celular no microambiente que se assemelha a condições de vivo e em regiões do cérebro que são de difícil acesso por imagem de vivo. Além disso, evita-se a cultura de longo condição, como no caso de culturas organotípicas célula e que pode, eventualmente, alteram as propriedades de migração das células. Precursores neuronais em fatias agudas podem ser visualizados usando óptica DIC ou proteínas fluorescentes. Rotulagem viral de precursores neuronais no SVZ, neuroblastos enxerto de ratos repórter no SVZ de ratinhos de tipo selvagem, e utilizando ratinhos transgénicos que expressam a proteína fluorescente em neuroblastos são todos os métodos adequados para a visualização de neuroblastos e na sequência da sua migração. O método mais tarde, no entanto, não permite que as células individuais a serem rastreados por longos períodos de tempo, devido à elevada densidade de células marcadas. Foi utilizado um microscópio de campo amplo fluorescente vertical equipado com uma câmara CCD para obter um intervalo de aquisição relativamente rápida (uma image cada 15 segundos, ou 30) para identificar com segurança as fases estacionária e migratórias. A identificação precisa da duração das fases estacionárias e migratório é crucial para a interpretação inequívoca dos resultados. Também realizamos várias z-passo aquisições para monitorar a migração neuroblastos em 3D. De campo amplo imagem fluorescente tem sido amplamente utilizado para a visualização de migração neuronal 7-10. Aqui, nós descrevemos protocolo detalhado para a marcação de neuroblastos, executando em tempo real de imagens de vídeo de migração dos neuroblastos em fatias agudas do cérebro anterior do rato adulto, e analisando a migração celular. Embora o protocolo descrito exemplificado a migração dos neuroblastos da RMS adulto, ele também pode ser usado para seguir a migração de células em cérebros embrionários e pós-natais cedo.

Protocol

1. Rotulagem precursores neuronais Neuroblastos podem ser visualizados utilizando ratinhos transgénicos que selectivamente expressam proteínas fluorescentes em neuroblastos (ie, Dcx-GFP, GAD67-GFP), por estereotaxicamente injectando partículas virais que codificam as proteínas fluorescentes na SVZ ou RMS, ou por enxerto de precursores neuronais de ratos repórter (ou seja, , Dcx-GFP, GAD67-GFP) no SVZ de ratinhos de tipo selvagem. Nós descrever o processo de enxert…

Discussion

O direccionamento correcto de precursores neuronais para as regiões do cérebro adequadas é um processo fundamental subjacente a montagem correcta e função dos circuitos neurais. A grande maioria das células migram durante o desenvolvimento embrionário e pós-natal no cérebro apenas em poucas regiões, tais como o giro, OB denteado e cerebelo, o deslocamento neuronal ainda ocorre. Os mecanismos de orquestrar a migração de células no cérebro pós-natal, contudo, permanece pouco compreendido. O conhecimento dos…

Declarações

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Este trabalho foi financiado por uma Canadian Institutes of Health Research (CIHR) subvenção para ASJK foi parcialmente financiado por uma bolsa Université Laval. AS é o destinatário de uma Cátedra de Pesquisa do Canadá em neurogênese pós-natal.

Materials

Name of the reagent Company Catalogue number
Sucrose Sigma S9378
Glucose (ACSF) EMD DX0145-3
NaCI Sigma S9625
KCI Sigma P9541
MgCI2x6H2O Sigma-Aldrich M2670
NaHCO3 Sigma S5761
NaH2PO4xH2O EMD SX0710-1
CaCI2x2H2O Sigma-Aldrich C3881
Dextran TexasRed Invitrogen D1864
Dextran CascadeBlue Invitrogen D1976
Glucose (40X solution) Sigma G8769
Sodium pyruvat Gibco 11360-070
HEPES Sigma H3375
HBSS Gibco 14170-112
DNase I Sigma D-5025
Trypsin-EDTA Gibco 25300-054
Neurobasal medium Gibco 21103-049
BSA EMD 2930
Pen/Strep Life Technologies 15140-122
Ketamine/Xylazine CDMV 5230
Pasteur pipette VWR 14672-380
15 ml conical tube Sarstedt 62.553.205
50 ml conical tube Sarstedt 62.547.205
Glass capillaries (stereotaxic injection) WPI 4878
Paraffin oil EMD PX0045-3
Proviodine Rougier 65655-1370
Suture Stoelting 50487
Anafen CDMV 11508
20 cc Syringe VWR SS-20L2
Petri dish VWR 25384-094
Agar Laboratoire Mat AP-0108
Glue Permabond 910
95% O2/5% CO2 Linde 24068835
Blade WPI 501901
Nylon mesh Warner Instruments 64-0198
Centrifuge Eppendorf 5702 000.019
Pipette puller Sutter Instrument P-97
Nanoliter injector WPI B203MC4
Stereotaxic injection apparatus WPI 502900
Micro drill system WPI 501819
Vibratome Thermo Scientific 920110
Wide-field fluorescent microscope Olympus BX61WIF
CCD camera Photometrics CS-HQ2-D
Ultra-quiet imaging chamber Harvard Apparatus 64-1487
PH-1 Series 20 heater platform Harvard Apparatus 64-0284
Heating system Warner Instruments TC-344B
40X water immersion objective Olympus 1-UM587
10X water immersion objective Olympus 1-UM583
Lambda DG-4 Sutter Instruments DG-4/OF
MetaMorph software Molecular Devices 40000
Imaris software Bitplane BPI-IM70-F1

Referências

  1. Kriegstein, A., Alvarez-Buylla, A. The glial nature of embryonic and adult neural stem cells. Annu. Rev. Neurosci. 32, 149-184 (2009).
  2. Kaneko, N. New neurons clear the path of astrocytic processes for their rapid migration in the adult brain. Neuron. 67, 213-223 (2010).
  3. Lois, C., Alvarez-Buylla, A. Long-distance neuronal migration in the adult mammalian brain. Science. 264, 1145-1148 (1994).
  4. Snapyan, M. Vasculature guides migrating neuronal precursors in the adult mammalian forebrain via brain-derived neurotrophic factor signaling. J. Neurosci. 29, 4172-4188 (2009).
  5. Whitman, M. C., Fan, W., Rela, L., Rodriguez-Gil, D. J., Greer, C. A. Blood vessels form a migratory scaffold in the rostral migratory stream. J. Comp. Neurol. 516, 94-104 (2009).
  6. Lledo, P. M., Saghatelyan, A. Integrating new neurons into the adult olfactory bulb: joining the network, life-death decisions, and the effects of sensory experience. Trends Neurosci. 28, 248-254 (2005).
  7. Bolteus, A. J., Bordey, A. GABA release and uptake regulate neuronal precursor migration in the postnatal subventricular zone. J. Neurosci. 24, 7623-7631 (2004).
  8. Martini, F. J., Valdeolmillos, M. Actomyosin contraction at the cell rear drives nuclear translocation in migrating cortical interneurons. J. Neurosci. 30, 8660-8670 (2010).
  9. Murase, S., Horwitz, A. F. Deleted in colorectal carcinoma and differentially expressed integrins mediate the directional migration of neural precursors in the rostral migratory stream. J. Neurosci. 22, 3568-3579 (2002).
  10. Wilcock, A. C., Swedlow, J. R., Storey, K. G. Mitotic spindle orientation distinguishes stem cell and terminal modes of neuron production in the early spinal cord. Development. 134, 1943-1954 (2007).
  11. Ono, M., Yanagawa, Y., Koyano, K. GABAergic neurons in inferior colliculus of the GAD67-GFP knock-in mouse: electrophysiological and morphological properties. Neurosci. Res. 51, 475-492 (2005).
  12. Bozoyan, L., Khlghatyan, J., Saghatelyan, A. Astrocytes Control the Development of the Migration-Promoting Vasculature Scaffold in the Postnatal Brain via VEGF Signaling. J. Neurosci. 32, 1687-1704 (2012).
  13. Bovetti, S. Blood vessels form a scaffold for neuroblast migration in the adult olfactory bulb. J. Neurosci. 27, 5976-5980 (2007).
  14. Platel, J. C., Heintz, T., Young, S., Gordon, V., Bordey, A. Tonic activation of GLUK5 kainate receptors decreases neuroblast migration in whole-mounts of the subventricular zone. J. Physiol. 586, 3783-3793 (2008).
  15. Nam, S. C. Dynamic features of postnatal subventricular zone cell motility: a two-photon time-lapse study. J. Comp. Neurol. 505, 190-208 (2007).
  16. Kim, Y., Comte, I., Szabo, G., Hockberger, P., Szele, F. G. Adult mouse subventricular zone stem and progenitor cells are sessile and epidermal growth factor receptor negatively regulates neuroblast migration. PLoS One. 4, e8122 (2009).
  17. Bortone, D., Polleux, F. KCC2 expression promotes the termination of cortical interneuron migration in a voltage-sensitive calcium-dependent manner. Neuron. 62, 53-71 (2009).
  18. Comte, I. Galectin-3 maintains cell motility from the subventricular zone to the olfactory bulb. J. Cell Sci. 124, 2438-2447 (2011).

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Citar este artigo
Khlghatyan, J., Saghatelyan, A. Time-lapse Imaging of Neuroblast Migration in Acute Slices of the Adult Mouse Forebrain. J. Vis. Exp. (67), e4061, doi:10.3791/4061 (2012).

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