Summary

Calciumphosphat-Transfektion von primären Hippocampus-Neuronen

Published: November 12, 2013
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Summary

Calciumphosphat-Präzipitation ist eine bequeme und kostengünstige Methode zur Transfektion von kultivierten Zellen. Mit Optimierung ist es möglich, dieses Verfahren auf Fest transfizierbaren Zellen wie primäre Neuronen verwendet werden. Hier beschreiben wir unsere detaillierten Protokoll für die Calciumphosphat-Transfektion von Neuronen im Hippocampus mit Astroglia-Zellen kokultiviert.

Abstract

Calciumphosphat-Präzipitation ist eine bequeme und kostengünstige Methode zur Transfektion von kultivierten Zellen. Mit Optimierung ist es möglich, dieses Verfahren auf Fest transfizierbaren Zellen wie primäre Neuronen verwendet werden. Hier beschreiben wir unsere detaillierten Protokoll für die Calciumphosphat-Transfektion von Neuronen im Hippocampus mit Astroglia-Zellen kokultiviert.

Introduction

Primären Neuronen eine der schwierigsten Zelltypen zu transfizieren, wie sie sind postmitotischen und sind sehr empfindlich gegenüber Mikroumweltveränderungen. Es gibt vier häufigsten verwendeten Arten von Verfahren zur Expression von exogenen Genen und Kurzhaarnadel-RNAs (shRNAs) in diesen Zellen ein. Jeder hat seine eigenen Vorteile und Nachteile. Zum Beispiel wird in der Regel auf Elektroporation frisch isolierten Neuronen 2 durchgeführt, wie Zellen müssen in Küvetten für die Transfektion übertragen werden. Virus-Infektion kann in der Regel sehr hohen Wirkungsgrad erreichen, 3, ist aber arbeitsintensiv und riskant für die Betreiber. Viele Lipid-vermittelte Transfektion Reagenzien sind kommerziell erhältlich, mit unterschiedlichem Erfolg in Neuronen und verschiedene Ebenen der Zytotoxizität.

Calciumphosphat-Transfektion eine bequeme und kostengünstige Methode zur Einführung von Fremdgenen in Neuronen. Die Methode wurde zuerst verwendet, um Adenovirus-DNA in Säuger cel vorstellenls von Graham und van der Eb (1973) 4. Transfektion wurde durch Mischen von Calciumchlorid, die mit rekombinanten DNA in einem Phosphatpuffer durchgeführt. Dies ermöglicht die Bildung von DNA / Calciumphosphat-Präzipitate, die, wenn nach und nach auf eine Monoschicht von Zellen gesunken, sich an die Zelloberfläche werden durch Endozytose aufgenommen und schließlich in den Kern 5. Dieses Verfahren würde die Expression von Fremdgenen eingeführt in der Zielzelle führen. Typische Wirkungsgrade von Calciumphosphat-Transfektion Bereich zwischen 0,5-5% 6-8. Bei sorgfältiger Optimierung und konsistente Ausführung des experimentellen Protokolls ist es jedoch möglich, eine Transfektionseffizienz von nahezu 50% erreichen. Hier beschreiben wir unsere detaillierten Protokoll für die Calciumphosphat-Transfektion von primären Hippocampus-Neuronen, die mit Astroglia-Zellen in einem Sandwich-Format 9 kokultiviert werden.

Protocol

1. Vorbereiten Rat Astrocyte Kultur für konditionierte Medien und Astrocyte-Neuron-Kokulturen. Bereiten Dissektion Puffer (BSS, siehe Tabelle 1 für Rezept) und bei 4 ° C bis zur Verwendung. Anesthetize neonatalen Rattenjungen (P0-P2) mit Isofluran in einem 500 ml-Becherglas. Bei Jungtieren sind unbeweglich, Spray mit 70% Ethanol und enthaupten. Entfernen Sie das Gehirn. Halten Sie den Kopf fest mit einem Paar von Dumont Nr. 5 Pinzette und einer feinen…

Representative Results

Wenn die verschiedenen Parameter der Transfektion optimiert und sorgfältig von Experiment zu Experiment gesteuert, ist es möglich, Transfektionseffizienzen von bis zu 50% zu erhalten. Fig. 1 zeigt ein Feld von Neuronen, die mit GFP auf DIV4 transfiziert sind. Das Feld enthält insgesamt 28 Neuronen, von denen 16 wurden transfiziert. Dies entspricht einem Wirkungsgrad von über 50%. Eine Probenahme von anderen Bereichen auf dem gleichen Deck zeigt den Gesamtwirkungsgrad liegt bei 50% (Daten nicht gezei…

Discussion

Es gibt mehrere wichtige Parameter, die sorgfältig für konsequent erfolgreiche Transfektionen 10,11 kontrolliert werden müssen. Der kritischste Parameter zur Calciumphosphat-Transfektion ist der pH-Wert von 2 x HBS, die in unseren Händen variiert üblicherweise zwischen 7,10 bis 7,15. Es wird empfohlen, drei Chargen von Titeln mit pH-Werten in 0,05-Schritten, um die Differenz zwischen den pH-Meter ausmachen. Alternativ stellt die Clontech Säugetier Transfektion Kit 2x HBS, die durchweg guten Wirkungsgrad…

Declarações

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Diese Arbeit wird von NIH NS065183 und Start-up-Fonds von der Rutgers Robert Wood Johnson Medical School unterstützt.

Materials

Dumont #5 forceps Fine Science Tools 11251-20
Fine scissors Fine Science Tools 14090-09 straight / sharp 8.5 cm
Vannas-Tubinger spring scissors Fine Science Tools 15008-08 angled / sharp / 8.5 cm / 5 mm cutting edge
Standard pattern forceps Fine Science Tools 11000-16
Student surgical scissors Fine Science Tools 91401-14 blunt / 14.5 cm
Spring scissors Fine Science Tools 15006-09 angled to side / 9 cm / 10 mm cutting edge
Isoflurane Webster Veterinary 14043-225-06
Poly-L-lysine Sigma P2636
MEM Sigma M2279
100 mM Sodium pyruvate Sigma S8636
Glucose Sigma G8270
10x HBSS Sigma H4385
1 M HEPES, pH 7.3 Gibco/Invitrogen 15630-080
GlutaMAX Gibco/Invitrogen 35050-061
Neurobasal Media Gibco/Invitrogen 21130-049
B27 Supplement (50x) Gibco/Invitrogen 17504-044
N2 Supplement Gibco/Invitrogen 17502-048
Ovalbumin Sigma A5503
Penicillin/Streptomycin Gibco/Invitrogen 15070-063
2.5% Trypsin Gibco/Invitrogen 15090-046
DNase I Sigma DN-25
Cytosine arabinoside Calbiochem/EMD Millipore 251010
Kynurenic acid Sigma K3375

Referências

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  3. Janas, J., Skowronski, J., Van Aelst, L. Lentiviral delivery of RNAi in hippocampal neurons. Method Enzymol. 406, 593-605 (2006).
  4. Graham, F. L., vander Eb, A. J. A new technique for the assay of infectivity of human adenovirus 5 DNA. Virology. 52, 456-467 (1973).
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Sun, M., Bernard, L. P., DiBona, V. L., Wu, Q., Zhang, H. Calcium Phosphate Transfection of Primary Hippocampal Neurons. J. Vis. Exp. (81), e50808, doi:10.3791/50808 (2013).

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