Summary

Captura Laser Microdissecção de neurônios a partir de células diferenciadas neuroprogenitoras humanas em cultura

Published: September 16, 2013
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Summary

Células neuroprogenitoras Humanos (NPCs) foram expandidas em condições de proliferação. NPCs foram diferenciadas em culturas ricas em neurônios na presença de uma combinação de neurotrofinas. Marcadores neuronais foram detectadas pela técnica de imunofluorescência. Para isolar uma população pura de neurônios, NPCs foram diferenciadas em PEN lâminas de membrana e captura de microdissecção a laser foi realizada.

Abstract

Células neuroprogenitoras (NPCs) isoladas a partir do cérebro de feto humano foram expandidas sob condições proliferativas em presença do factor de crescimento epidérmico (EGF) e factor de crescimento de fibroblastos (FGF), para proporcionar um fornecimento abundante de células. NPCs foram diferenciadas na presença de uma nova combinação de factor de crescimento do nervo (NGF), factor neurotrófico derivado do cérebro (BDNF), dibutiril AMPc (DBC) e ácido retinóico em pratos revestidos com poli-L-lisina e laminina rato para obter neurónio ricas culturas. NPCs também foram diferenciadas na ausência de neurotrofinas, a DBC e ácido retinóico e na presença do factor neurotrófico ciliar (CNTF) para produzir culturas ricas em astrócitos. NPCs diferenciadas foram caracterizadas por coloração de imunofluorescência para um painel de marcadores neuronais incluindo NeuN, sinapsina, acetilcolinesterase, sinaptofisina e GAP43. Proteína glial fibrilar ácida (GFAP) e STAT3, marcadores de astrócitos, foram detectados em 10-15% dos NPCs diferenciadas. Para facilitarCaracterização molecular específicos do tipo de célula, a captura de microdissecção a laser foi realizada para isolar neurónios cultivados em naftalato de polietileno (PEN) de lâminas de membrana. Os métodos descritos neste estudo fornecem ferramentas valiosas para avançar nossa compreensão do mecanismo molecular da neurodegeneração.

Introduction

Neurogénese longo da vida, é conhecido por ocorrer na zona subventricular dos ventrículos laterais e na camada subgranular do giro dentado do cérebro de mamíferos adultos 1. Células neuroprogenitoras (NPCs) que se originam a partir destas regiões são células multipotentes que podem se diferenciar em neurônios, astrócitos e oligodendrócitos 2. NPCs gerado interesse devido ao seu potencial para ser transplantadas em pacientes com várias doenças neurodegenerativas, incluindo a doença de Parkinson, esclerose lateral amiotrófica, acidente vascular cerebral e doença de Alzheimer (AD) 3. Estudos com NPCs geralmente centrada sobre este ângulo de transplante, mas o potencial de neurónios NPC-derivados como um modelo de cultura de células para determinar o mecanismo de neurodegeneração não foi totalmente explorada. Estudos anteriores têm geralmente utilizados os neurónios pós-mitóticos, isolado a partir de tecidos do cérebro de roedores, que devem ser isoladas para cada experiência em que não sejamauto-renovação. Embora as linhas celulares de neuroblastoma humano, incluindo SH-SY5Y e células SK-N-MC pode ser expandido, elas não têm as características de neurónios primários. NPCs humanos, por outro lado, oferecem vantagens porque eles podem ser expandidos para várias passagens e podem ser diferenciados para gerar uma população de células com as características primárias de neurónios 4,5. No presente estudo, descrevemos um novo protocolo de diferenciação para se obter uma população rica em neurônio consistente de NPCs disponíveis comercialmente isoladas de cérebro fetal humano. Porque essas culturas contêm uma pequena porcentagem de células gliais, precisamos de métodos adicionais para isolar uma população pura de neurônios para caracterização molecular. Captura laser microdissecção (LCM) é um nova técnica pela qual uma população homogénea de células a partir de uma secção de tecido podem ser capturadas selectivamente para análise da expressão do gene 6. O cérebro é um tecido heterogêneo composto por neurônios, células gliais e outros ty celularpes. LCM foi utilizado para determinar a expressão de genes específicos de neurónios analisa 7-10. Temos realizado anteriormente LCM de neurônios do hipocampo de AD (Tg2576) seções do cérebro do rato para mostrar a diminuição da expressão de proteína de ligação elemento de resposta ao AMP cíclico (CREB) e BDNF especificamente nos neurônios do hipocampo 11. No presente estudo, descrevemos os procedimentos para a expansão dos NPCs humanos, a diferenciação neuronal, coloração de imunofluorescência para marcadores neuronais e LCM para o isolamento de neurônios cultivados em PEN lâminas de membrana.

Protocol

1. Expansão dos NPCs Humanos (Figura 1) Reviver o lote congelado de NPCs humanos a partir de cérebro fetal (Lonza, Walkersville, MD, EUA) e cultura deles em suspensão em frascos T-75 como neuroesferas (Figura 1A), em meio neurobasal contendo suplementos de proliferação, EGF (10 ng / ml) e FGF (10 ng / ml). Após 3 dias em cultura, as neuroesferas transferir para um tubo de 15 ml e centrifugar a 500 rpm durante 5 min. Descartar o sobrenadante deixando …

Representative Results

Expansão dos NPCs (Figura 1) Quando neuroesferas são quebradas até uma suspensão de células individuais por meio de trituração, a ponta da pipeta deve tocar no fundo do tubo, de modo que existe uma certa resistência, quando a suspensão é pipetado para cima e para baixo. O número de vezes de trituração vai variar entre os indivíduos e tem de ser decidido, por tentativa e erro, examinando a suspensão de células resultantes com um microscópio. É fundamental para …

Discussion

Nós descrevemos neste estudo um modelo de cultura de células ricas em neurônio pela diferenciação de células neuroprogenitoras humanos auto-renovação e um método para isolar uma população pura de neurônios por captura de microdissecção a laser. Nós usamos uma combinação de NGF, BDNF, DBC e ácido retinóico para a diferenciação neuronal de NPCs. DBC é usada para ativar CREB, um fator de transcrição que aumenta a neurogênese 12. O ácido retinóico induz saída do ciclo celular e reduz a…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Este trabalho foi apoiado por Mérito comentário concessão (NEUD-004-07F) da Administração de Veteranos (para SP).

Materials

Name of Reagent/Material Company Catalog Number Comments
Neuroprogenitor cells (NPCs) Lonza PT-2599
Neurocult NS-A human basal medium Stem cell technology 5750
Neurocult NS-A Proliferation supplement Stem cell technology 5753
Neurocult NS-A Differentiation supplement Stem cell technology 5754
B-27 Supplement (50x) Invitrogen 17504-044
Human epidermal growth factor Stem cell technology 2633
Fibroblast growth factor Sigma F0291
Brain Derived Neurotrophic Factor Cell signaling 3897S
Nerve Growth Factor Invitrogen 13257-019
Dibutyryl cyclic AMP Sigma D-0627
poly-L-lysine Sigma P-5899
Mouse laminin Sigma L-2020
Retinoic acid Sigma R-2625
STAT3 antibody Cell signaling 9132
GFAP antibody Cell signaling 3670
GAP43 antibody Transduction laboratories 612262
BDNF antibody Millipore AB1534SP
Acetyl cholinesterase antibody Santz cruz Sc-11409
Synaptophysin antibody Abcam ab18008-50
NeuN antibody Chemicon MAB377
Synapsin antibody Novus NB300-104
Anti mouse FITC Jackson Immuno 115-095-146
Research Laboratories
Anti Rabbit Cy3 Jackson Immuno 711-165-152
Research Laboratories
BSA Sigma A1653
Triton-X 100 Acros 21568-2500
Paraformaldehye Fisher 4042
Coverslip (Big circle cover slip) Fisherbrand 12-545-102
Mounting medium (Prolong Gold) Invitrogen P36930
Pen membrane Applied biosystems LCM0521
Histogene LCM frozen section staining kit Applied biosystems KIT0401
RiboAmp RNA Amplification kit Applied biosystems KIT0201
Picopure RNA Isolation kit Applied biosystems KIT0202
CapsureMacro LCM caps Applied biosystems LCM0211

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Cite This Article
Bouchard, R., Chong, T., Pugazhenthi, S. Laser Capture Microdissection of Neurons from Differentiated Human Neuroprogenitor Cells in Culture. J. Vis. Exp. (79), e50487, doi:10.3791/50487 (2013).

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