وحدة للسيارات وظيفية في صحن الثقافة: شارك في ثقافة Explants النخاع الشوكي وخلايا العضلات
Summary
خلايا العضلات مثقف هي نموذج غير كافية لتلخيص العضلات معصب<em> في الجسم الحي</em>. يمكن استنساخها وحدة محرك وظيفي<em> في المختبر</em> من جانب تعصيب من متباينة الإنسان الخلايا العضلية الأولية باستخدام الفئران explants الجنين الحبل الشوكي. توضح هذه المقالة كيفية إنشاء شارك في ثقافات explants النخاع الشوكي وخلايا العضلات.
Abstract
خلايا عضلة الابتدائي تربيتها في aneurally أحادي الطبقة عقد نادرا لأن عفويا، في ظل عدم وجود عنصر العصب، ويقتصر تمايز الخلايا وتنشيط الخلايا العصبية الحركية مفقود 1. هذه القيود تعوق الدراسة في المختبر من العديد من الأمراض العصبية والعضلية في خلايا العضلات مثقف. الأهم من ذلك، يمكن التغلب على المعوقات التجريبية من monolayered، مثقف خلايا العضلات بواسطة الغدد العرقية وظيفية من myofibers مع explants الحبل الشوكي في الثقافات المشتركة.
هنا، نعرض مختلف الخطوات اللازمة لتحقيق فعال وتعصيب السليم للخلايا عضلة الأولية، مما أدى إلى إكمال التفاضل والألياف الانكماش وفقا للطريقة التي وضعتها Askanas 2. للقيام بذلك، وخلايا العضلات شارك في تربيتها مع explants الحبل الشوكي لأجنة الفئران في ED 13.5، مع العقد الجذرية الظهرية لا تزال تعلق لشرائح الحبل الشوكي. بعد بضعة أيام، في عضلة فايbers بدء العقد وتصبح في نهاية المطاف عبر مخططة من خلال تعصيب بواسطة neurites الوظيفية تتوقع من explants النخاع الشوكي الذي يربط إلى خلايا العضلات. يمكن الحفاظ على هذا الهيكل لعدة شهور، وذلك ببساطة عن طريق التبادل المنتظم للثقافة المتوسط.
تطبيقات هذا أداة لا تقدر بثمن هي عديدة، كما أنه يمثل نموذج وظيفي لتحاليل متعددة التخصصات للتنمية البشرية وتعصيب العضلات. في الواقع، مجموعة كاملة من جديد تركيب الموصل العصبي العضلي يحدث في طبق والثقافة، والسماح لقياس سهولة العديد من المعلمات في كل خطوة، في سياق الأساسية والفسيولوجية.
ويمكن لمجرد ذكر بعض الأمثلة، الجينومية و / أو دراسات البروتين أن يؤديها بشكل مباشر على الثقافات المشتركة. وعلاوة على ذلك، يمكن أن الآثار قبل وبعد متشابك، على وجه التحديد وبشكل منفصل المقررة في الوصل العصبي العضلي، لأن كلا من مكونات تأتي من مختلف الأنواع،الفئران والبشر على التوالي،. ويمكن أيضا أن العصب العضلات المشاركة في ثقافة يتعين القيام بها مع الخلايا العضلية البشرية المعزولة من المرضى الذين يعانون من الأمراض العصبية والعضلية في العضلات أو 3، وبالتالي يمكن أن تستخدم كأداة لفحص المخدرات مرشح. أخيرا، ليس هناك حاجة إلى معدات خاصة ولكن منتظمة مرفق BSL2 لإعادة إنتاج وحدة محرك وظيفي في صحن الثقافة. هذا الأسلوب هو وبالتالي قيمة لعضلة على حد سواء، فضلا عن الأوساط البحثية العصبي العضلي للدراسات الفسيولوجية والميكانيكية وظيفة الاعصاب، في سياق طبيعي والمرض.
Protocol
Discussion
وهناك أداة الفسيولوجية في المختبر لدراسة العضلات وظيفة الخلية في السياق الطبيعي والمرضي هو أعلى من الفائدة للmyologists، وذلك لأن مزارع الخلايا العضلية عادة لا تلخص أهمية خلايا متعددة واتصالات من نوع الخلية. إضافة تنقية الخلايا العصبية الحركية إلى خلايا العضلات لي…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
ويدعم عملنا من قبل مؤسسة العلوم الوطنية السويسرية (SNF)، والمبادرة السويسرية في بيولوجيا الأنظمة (SystemsX.ch)، والضمور العضلي جمعية الولايات المتحدة الأمريكية (نجمة داود الحمراء)، والفرنسية جمعية مناهضة ليه الاعتلالات العضلية (فؤاد)، والميتوكوندريا المتحدة مرض مؤسسة (UMDF)، وغيبرت في الجبهة المتحدة الثورية مؤسسة برنامج الأمراض النادرة (GRF)، والجمعية السويسرية للأبحاث في أمراض العضلات (SSEM / FSRMM)، والسويسري ايف "Jubiläumsstiftung FÜR Volksgesundheit اوند medizinische Forschung" للأبحاث روش المؤسسة والجامعة من بازل.
Materials
| Name of reagent | Company | Catalog Number |
| HBSS | Gibco/Invitrogen | 14170 |
| MEM | Gibco/Invitrogen | 31095 |
| Medium 199 | Gibco/Invitrogen | 31153 |
| Fetal Bovine Serum | Fetal Clone Perbio | SH30066.03 |
| Insuline | Sigma | I9278 |
| Human EGF | Sigma | E9644 |
| Human FGF | Sigma | F0291 |
| Penicillin/streptomycin solution | Gibco | 15140 |
References
- Delaporte, C., Dautreaux, B., Fardeau, M. Human myotube differentiation in vitro in different culture conditions. Biol. Cell. 57, 17-22 (1986).
- Kobayashi, T., Askanas, V., Engel, W. K. Human muscle cultured in monolayer and cocultured with fetal rat spinal cord: importance of dorsal root ganglia for achieving successful functional innervation. J. Neurosci. 7, 3131-3141 (1987).
- Braun, S., Croizat, B., Lagrange, M. C., Warter, J. M., Poindron, P. Constitutive muscular abnormalities in culture in spinal muscular atrophy. Lancet. 345, 694-695 (1995).
- Askanas, V., Engel, W. K. A new program for investigating adult human skeletal muscle grown aneurally in tissue culture. Neurology. 25, 58-67 (1975).
- Guettier-Sigrist, S., Coupin, G., Warter, J. M., Poindron, P. Cell types required to efficiently innervate human muscle cells in vitro. Exp. Cell Res. 259, 204-212 (2000).
- Lefebvre, S. Identification and characterization of a spinal muscular atrophy-determining gene. Cell. 80, 155-165 (1995).
- Schrank, B. Inactivation of the survival motor neuron gene, a candidate gene for human spinal muscular atrophy, leads to massive cell death in early mouse embryos. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 94, 9920-9925 (1997).
- Hsieh-Li, H. M. A mouse model for spinal muscular atrophy. Nat. Genet. 24, 66-70 (2000).
- Monani, U. R. The human centromeric survival motor neuron gene (SMN2) rescues embryonic lethality in Smn(-/-) mice and results in a mouse with spinal muscular atrophy. Hum. Mol. Genet. 9, 333-339 (2000).
- Sleigh, J. N., Gillingwater, T. H., Talbot, K. The contribution of mouse models to understanding the pathogenesis of spinal muscular atrophy. Dis. Model. Mech. 4, 457-467 (2011).
- Durbeej, M., Campbell, K. P. Muscular dystrophies involving the dystrophin-glycoprotein complex: an overview of current mouse models. 12, 349-361 (2002).
- Schnabel, J. Neuroscience: Standard model. Nature. 454, 682-685 (2008).
- Benatar, M. Lost in translation: treatment trials in the SOD1 mouse and in human ALS. Neurobiol. Dis. 26, 1-13 (2007).
- Dorchies, O. M. Normal innervation and differentiation of X-linked myotubular myopathy muscle cells in a nerve-muscle coculture system. Neuromuscul. Disord. 11, 736-746 (2001).
- McFerrin, J., Engel, W. K., Askanas, V. Impaired innervation of cultured human muscle overexpressing betaAPP experimentally and genetically: relevance to inclusion-body myopathies. Neuroreport. 9, 3201-3205 (1998).
