Kültür farklılaştırılmış insan Neuroprogenitor Hücreler Nöronlar Lazer Yakalama Mikrodisseksiyon
Summary
İnsan neuroprogenitor hücreleri (NPC) çoğalan koşullar altında genişletilmiştir. NPC nörotrofinlerin bir kombinasyonunun mevcudiyetinde nöron zengin kültürler içine ayırt edildi. Nöronal belirteçler immunofloresan boyama ile tespit edilmiştir. Nöron saf bir popülasyonu izole etmek için, NPC PEN membran slaytlar üzerinde farklılaştırılmış ve lazer yakalama mikrodiseksiyon uygulandı.
Abstract
Insan fetal beyninden izole Neuroprogenitor hücreleri (NPC) epidermal büyüme faktörü (EGF) ve hücrelerin bol kaynağı sağlamak için fibroblast büyüme faktörü (FGF) mevcudiyetinde çoğalma koşulları altında genişletilmiştir. NPC sinir büyüme faktörü (NGF), yeni bir kombinasyonunun mevcudiyetinde ayırt edildi, beyin-türevi nörotrofik faktör (BDNF), dibutiril cAMP (DBC) ve poli-L-lisin ve laminin ile kaplanmış fare yemekler retinoik asit nöron elde edilmesi için zengin kültürleri. NPC da nörotrofinlerin olmaması, DBC ve retinoik asit ve astrosit zengin kültürler elde etmek için, siliar nörotropik faktör (CNTF) mevcudiyetinde ayırt edildi. Farklılaştırılmış NPC Neun, synapsin, asetilkolinesteraz, sinaptofizin ve GAP43 dahil nöronal belirteçlerin bir panel için immunofloresan boyama ile karakterize edildi. Glial fibriller asidik protein (GFAP) ve STAT3, astrosit belirteçleri, farklı NPC'nin 10-15% olarak tespit edilmiştir. Kolaylaştırmakhücre tipi özel moleküler karakterizasyonu, lazer yakalama mikrodiseksiyon polietilen naftalat (PEN) membran slaytlar üzerinde kültürlenmiş nöronlar izole etmek için yapıldı. Bu çalışmada açıklanan yöntemler nörodejenerasyonun moleküler mekanizması anlayışımızı ilerletmek için değerli bir araç sağlar.
Introduction
Yaşam boyu nöron yan karıncıkların subventricular bölgesinde ve yetişkin memeli beyin 1 kıvrımlarının subgranular tabakasında meydana geldiği bilinmektedir. Neuroprogenitor hücreler (NPC) bu bölgelerde kaynaklanan nöronları, astrositlerde ve oligodendrositlerin 2 farklılaşabildiği multipotent hücrelerdir. NPC nedeniyle, Parkinson hastalığı, amiyotrofik lateral skleroz, felç ve Alzheimer hastalığı (AD) 3 de dahil olmak üzere, çeşitli nörodejeneratif bozukluğu olan hastalarda nakledilen için potansiyel ilgi yarattı. NPC'ler ile çalışmalar genellikle bu nakli açısına odaklanmış ama Nörodejenerasyonun mekanizmasını belirlemek için hücre kültürü modeli olarak NPC-türetilmiş nöronların potansiyeli tam olmamıştır. Değillerse olarak daha önceki çalışmalarda, genellikle, her bir deney için izole edilmesi gerekli kemirgen beyin dokularından izole post-mitotik nöronlar kullandıkkendini yenileyen. SH-SY5Y ve SK-N-MC hücreleri de dahil olmak üzere insan nöroblastoma hücre çizgileri genişletilebilir de, primer nöron özelliklerine sahip değildir. Birden çok geçişleri için genişletilebilir ve primer nöron 4,5 olan özelliklere sahip bir hücre popülasyonu elde etmek için farklı olabilir, çünkü insan NPC, diğer taraftan, iki avantajlar sunmaktadır. Bu çalışmada, insan fetal beyninden izole edilmiş ticari olarak temin edilebilen NPC'lerden tutarlı bir nöron zengin nüfus elde etmek için yeni bir farklılaşma protokol açıklar. Bu kültürler, glial hücrelerin küçük bir yüzde içeren olduğundan, biz moleküler karakterizasyonu için nöron saf popülasyonu izole etmek için ek yöntemler gerekir. Lazer yakalama mikrodiseksiyon (LCM) bir doku bölümünden hücrelerinin homojen bir popülasyon seçici gen ekspresyon analizi 6 yakalanabilir hangi bir yeni bir tekniktir. Beyin nöronları, glia ve diğer hücre ty oluşan heterojen bir dokudurpes. LCM nörona özgü gen ekspresyonunu tespit etmek için kullanılmıştır 7-10 analiz eder. Daha önce, özellikle hipokampal nöronlar 11 azalma siklik AMP yanıt elemanı bağlayıcı proteinin ekspresyonunu (CREB) ve BDNF göstermek için AD (Tg2576) fare beyin kesitlerden hipokampal nöronlar LCM gerçekleştirdik. Bu çalışmada, biz PEN membran slaytlar kültüre nöronların izolasyonu için insan NPC genişlemesi, nöronal farklılaşma, nöronal belirteçler için immunofluorescent boyama ve LCM için prosedürler açıklanmaktadır.
Protocol
Representative Results
Discussion
Bu çalışmada, kendi kendini yenileyen insan neuroprogenitor hücrelerin farklılaşması ile nöron-zengin bir hücre kültürü modeli ve lazer yakalama mikro-kesim ile nöronların saf popülasyonu izole etmek için bir yöntem tarif eder. Biz NGF, BDNF, DBC ve NPC nöronal farklılaşma için retinoik asit bir arada kullandık. DBC CREB, nöron 12 arttıran bir transkripsiyon faktörü aktif hale getirmek için kullanılır. Retinoik asit, hücre döngüsü çıkışına neden ve glial nüfusu 13</…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Bu çalışma (SP) Gaziler İdaresi Liyakat İnceleme hibe (NEUD-004-07F) tarafından desteklenmiştir.
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 |
References
- Doetsch, F. The glial identity of neural stem cells. Nat Neurosci. 6, 1127-1134 (2003).
- Galli, R., Gritti, A., Bonfanti, L., Vescovi, A. L. Neural stem cells: an overview. Circ. Res. 92, 598-608 (2003).
- Kim, S. U., de Vellis, J. Stem cell-based cell therapy in neurological diseases: a review. J. Neurosci. Res. 87, 2183-2200 (2009).
- Breier, J. M., et al. Neural progenitor cells as models for high-throughput screens of developmental neurotoxicity: state of the science. Neurotoxicol. Teratol. 32, 4-15 (2010).
- Christie, V. B., et al. Retinoid supplementation of differentiating human neural progenitors and embryonic stem cells leads to enhanced neurogenesis in vitro. J Neurosci Methods. 193, 239-245 (2010).
- Bonner, R. F., et al. Laser capture microdissection: molecular analysis of tissue. Science. 278, 1481-1483 (1997).
- Vincent, V. A., DeVoss, J. J., Ryan, H. S., Murphy, G. M. Analysis of neuronal gene expression with laser capture microdissection. J. Neurosci. Res. 69, 578-586 (2002).
- Robles, Y., et al. Hippocampal gene expression profiling in spatial discrimination learning. Neurobiol. Learn Mem. 80, 80-95 (2003).
- Su, J. M., et al. Comparison of ethanol versus formalin fixation on preservation of histology and RNA in laser capture microdissected brain tissues. Brain Pathol. 14, 175-182 (2004).
- Shimamura, M., Garcia, J. M., Prough, D. S., Hellmich, H. L. Laser capture microdissection and analysis of amplified antisense RNA from distinct cell populations of the young and aged rat brain: effect of traumatic brain injury on hippocampal gene expression. Brain Res. Mol. Brain Res. 122, 47-61 (2004).
- Pugazhenthi, S., Wang, M., Pham, S., Sze, C. I., Eckman, C. B. Downregulation of CREB expression in Alzheimer’s brain and in Abeta-treated rat hippocampal neurons. Mol. Neurodegener. 6, 60 (2011).
- Dworkin, S., Mantamadiotis, T. Targeting CREB signalling in neurogenesis. Expert Opin. Ther. Targets. 14, 869-879 (2010).
- Trujillo, C. A., et al. Novel perspectives of neural stem cell differentiation: from neurotransmitters to therapeutics. Cytometry A. 75, 38-53 (2009).
- Pugazhenthi, S., et al. Varicella-zoster virus infection of differentiated human neural stem cells. J. Virol. 85, 6678-6686 (2011).
- Kamme, F., et al. Single-cell microarray analysis in hippocampus CA1: demonstration and validation of cellular heterogeneity. J. Neurosci. 23, 3607-3615 (2003).
