Summary

Crescita e la differenziazione degli adulti ippocampale suolo artico Cellule Staminali neurali Squirrel

Published: January 07, 2011
doi:

Summary

Cellule staminali neurali sono stati preparati da ippocampo di adulti non-letargo yearling scoiattoli artici (AGS). Queste cellule staminali neurali può essere espansa attraverso numerosi passaggi, differenziate e mantenuto come un neurone quasi 50:50 alla cultura gliali.

Abstract

Scoiattoli artici (Urocitellus parryii, AGS) sono unici nella loro capacità di letargo con una temperatura interna del corpo vicino o sotto lo zero 1. Questi animali anche resistere al danno ischemico cerebrale in vivo 2,3 e deprivazione di ossigeno e glucosio in vitro 4,5. Queste qualità uniche fornito l'impulso di isolare i neuroni AGS di esaminare le caratteristiche intrinseche dei neuroni che potrebbe spiegare la capacità dei neuroni AGS a resistere lesioni e la morte cellulare causata da ischemia e temperature estremamente fredde. L'identificazione delle proteine ​​o obiettivi gene che consentono le proprietà distintive di queste cellule potrebbero essere di aiuto nella scoperta di terapie efficaci per una serie di indicazioni ischemica e per lo studio della resistenza al freddo. Adulto ippocampo AGS contiene cellule staminali neurali che continuano a proliferare, consentendo una facile espansione di queste cellule staminali in coltura. Descriviamo qui i metodi con cui i ricercatori possono utilizzare queste cellule staminali e neuroni differenziati per qualsiasi numero di scopi. Da seguire con attenzione questi passaggi il neurali cellule staminali AGS può essere espansa attraverso due o più passaggi e poi differenziato a una cultura ad alto contenuto di TUJ1-positivi neuroni (~ 50%) senza utilizzare sostanze chimiche tossiche per minimizzare il numero di cellule in divisione. Ischemia induce neurogenesi 6 e neurogenesi che procede attraverso MEK / ERK e percorsi di sopravvivenza PI3K/AKT segnalazione contribuisce alla resistenza ischemia in vivo in vitro 7 e 8 (Kelleher-Anderson, Drew et al., In preparazione). Un'ulteriore caratterizzazione di queste cellule neurali unica possibile anticipo su molti fronti, utilizzando alcuni o tutti questi metodi.

Protocol

1. AGS Neural Stem Cell e Media Preparazione Adulti dell'ippocampo scoiattolo di terra Artico (AGS), le cellule staminali neurali isolate in un modo descritto in precedenza 9 possono ora essere ottenuti commercialmente come fiale crioconservati. Le cellule sono pillole in confezioni isolati contenenti ghiaccio secco per assicurare che le cellule rimangono in uno stato crioconservati. Per mantenere l'integrità, decomprimere le cellule immediatamente dopo la ricezione e conservare a inferior…

Discussion

AGS cellule staminali adulte neurali sono robusti e può essere ampliato per numerosi passaggi che li rende una fonte eccellente di cellule staminali neurali per lo studio delle proprietà delle cellule staminali neurali di base. Il tasso di espansione è di circa un raddoppio ogni 24 ore, ma queste cellule devono essere diversi passaggi prima di confluenza raggiungere perché il contatto tra le cellule favorirà la differenziazione di astrociti. Contatto mediato differenziazione quindi causa il rapporto tra i neuroni a…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Questo lavoro è stato sostenuto dalla US Army Medical Research e Materiel Command concedere # 05178001 e NS041069-06 presso l'Istituto nazionale dei disordini neurologici e colpo. Ringraziamo Joel Vonnahme per gli utili commenti sul protocollo.

Materials

Material Name Type Company Catalogue Number Comment
agsNSC   Lifeline FC-0004  
agsNSC Expansion kit   Lifeline LL-0008 Alternative source for DMEM/F12, B27 and rhFGFb (www.invitrogen.com)
agsNSC differentiation kit   Lifeline LL-0009 Alternative source for DMEM/F12 and ITS-x (www.invitrogen.com)
NeuraLife maintenance media kit   Lifeline LL-0012 Alternative sources are NeuraBasal (LifeLine) or Neurobasal (in vitrogen), glutamine and B27 (www.invitrogen.com)Differentiated cells are maintained for up to 3 weeks in NeuroLife, but no more than 2 weeks in Neurobasal (www.invitrogen.com)
Micrometer (such as a Bright Line Counting Chamber)   Hausser Scientific 1490 http://www.hausserscientific.com/hausserbrightlinedirect.htm
Biocoat Poly-L-Lysine coated 96 well plates   BDBioscience 356516 www.bdbiosciences.com
Large orifice pipette tips   Fisher Scientific 02-707-141 Avoids neuronal cell damage when pippetting. http://www.fishersci.com

References

  1. Barnes, B. M. Freeze avoidance in a mammal: body temperatures below 0 degree C in an Arctic hibernator. Science. 244, 1593-1595 (1989).
  2. Dave, K. R., Prado, R., Raval, A. P., Drew, K. L., Perez-Pinzon, M. A. The Arctic ground squirrel brain is resistant to injury from cardiac arrest during euthermia. Stroke. 37, 1261-1265 (2006).
  3. Dave, K. R. Protein kinase C epsilon activation delays neuronal depolarization during cardiac arrest in the euthermic arctic ground squirrel. J Neurochem. 110, 1170-1179 (2009).
  4. Ross, A. P., Christian, S. L., Zhao, H. W., Drew, K. L. Persistent tolerance to oxygen and nutrient deprivation and N-methyl-D-aspartate in cultured hippocampal slices from hibernating Arctic ground squirrel. J Cereb Blood Flow Metab. 26, 1148-1156 (2006).
  5. Christian, S. L. Arctic ground squirrel (Spermophilus parryii) hippocampal neurons tolerate prolonged oxygen-glucose deprivation and maintain baseline ERK1/2 and JNK activation despite drastic ATP loss. J Cereb Blood Flow Metab. 28, 1307-1319 (2008).
  6. Jin, K. Evidence for stroke-induced neurogenesis in the human brain. Proc Natl Acad Sci U S A. 103, 13198-13202 (2006).
  7. Maysami, S., Lan, J. Q., Minami, M., Simon, R. P. Proliferating progenitor cells: a required cellular element for induction of ischemic tolerance in the brain. J Cereb Blood Flow Metab. 28, 1104-1113 (2008).
  8. Sung, S. M. Hypoxia/reoxygenation stimulates proliferation through PKC-dependent activation of ERK and Akt in mouse neural progenitor cells. Neurochem Res. 32, 1932-1939 (2007).
  9. Brewer, G. J. Isolation and culture of adult rat hippocampal neurons. J Neurosci Methods. 71, 143-155 (1997).
  10. Palmer, T. D., Takahashi, J., Gage, F. H. The adult rat hippocampus contains primordial neural stem cells. Mol Cell Neurosci. 8, 389-404 (1997).

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Cite This Article
Drew, K. L., McGee, R. C., Wells, M. S., Kelleher-Andersson, J. A. Growth and Differentiation of Adult Hippocampal Arctic Ground Squirrel Neural Stem Cells. J. Vis. Exp. (47), e2199, doi:10.3791/2199 (2011).

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