Summary

原代海马神经元的磷酸钙转染

Published: November 12, 2013
doi:

Summary

磷酸钙沉淀是用于培养细胞的转染的便利和经济的方法。以优化,因此能够对难以转染细胞如原代神经元使用此方法。在这里,我们描述了我们详细的协议进行共培养与星形胶质细胞海马神经元的磷酸钙转染。

Abstract

磷酸钙沉淀是用于培养细胞的转染的便利和经济的方法。以优化,因此能够对难以转染细胞如原代神经元使用此方法。在这里,我们描述了我们详细的协议进行共培养与星形胶质细胞海马神经元的磷酸钙转染。

Introduction

原代神经元是最难的细胞类型,转染,因为它们是有丝分裂后,并以微环境的变化非常敏感的一个。有四种常用的类型的,在这些单元电池1的外源基因和短发夹RNA(的shRNA)的表达的方法。每个人都有自己的优点和缺点。例如,电穿孔,通常在新鲜分离的神经元2执行的,作为细胞必须被转移到比色杯中进行转染。病毒感染通常可以达到非常高的效率3,但更多的劳动力密集型和高风险的运营商。许多脂质介导的转染试剂是市售的,具有不同程度的神经元和不同程度的细胞毒性的成功。

磷酸钙转染代表了外源基因引入神经元既方便又经济的方法。该方法首先被用于引入腺病毒DNA导入哺乳动物CELLS由Graham和van der EB(1973)4。转染通过混合氯化钙与磷酸盐缓冲液的重组DNA进行。这使得DNA /磷酸钙形成沉淀,当逐渐下降到细胞单层,坚持到细胞表面,均是由内吞作用,最后进入细胞核5。这个过程将导致在靶细胞引入外源基因的表达。之间的0.5-5%6-8磷酸钙转染范围典型效率。然而,通过仔细的优化和实验方案的一致的执行,因此能够达到几乎50%的转染效率。在这里,我们描述了我们详细的协议,用于原代海马神经元,这是在一个三明治格式9共培养与星形胶质细胞的磷酸钙转染。

Protocol

1。准备大鼠星形胶质细胞培养的条件培养基和星形胶质细胞,神经元共培养。 准备剥离缓冲液(BSS,请参阅表1配方),并在4℃下储存,直到准备使用。 麻醉新生幼鼠(P0-P2),异氟醚在500毫升烧杯中。 当幼崽是不动的,喷以70%乙醇和杀头。 消除大脑。 有一对杜蒙#5镊子紧紧握住头部,并用细剪刀透过皮肤和颅骨,使正中切口。 揭露大?…

Representative Results

当转染的不同的参数进行了优化,并小心地从试验对照试验,有可能获得高达50%的转染效率, 图1显示了在DIV4用GFP神经元的一个字段。该字段包含一个共有28个神经元,其中16转染的。这代表了超过50%的效率。在相同的盖玻片等领域的采样示出了整体的效率大约是50%(数据未示出)。与星形胶质细胞共培养系统,神经元保持健康和转染后正常发育。 图2显示了海马神经…

Discussion

有迹象表明,需要仔细控制的一贯成功转染10,11几个关键参数。对于磷酸钙转染的最关键的参数是2×HBS,这在我们手中,通常7.10-7.15之间变化的pH值。我们建议将三批股票随pH值在0.05增量占pH计之间的差异。或者,Clontech公司哺乳动物转染试剂盒提供2倍哈佛商学院,始终产生良好的效益。记住,将溶液的pH值将甚至当在冰箱中存放随时间而改变。我们一般保持2倍哈佛商学院的分装于4℃下长?…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

这项工作是由美国国立卫生研究院授予NS065183和启动从罗格斯大学罗伯特·伍德·约翰逊医学院的资金支持。

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

References

  1. Karra, D., Dahm, R. Transfection techniques for neuronal cells. J. Neurosci. 30, 6171-6177 (2010).
  2. Zeitelhofer, M., et al. High-efficiency transfection of mammalian neurons via nucleofection. Nat. Protoc. 2, 1692-1704 (2007).
  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).
  5. Craig, A. M., Banker, G. a. G. K. Transfecting cultured neurons. Culturing Nerve Cells. , (1998).
  6. Alavian, K. N., et al. Bcl-xL regulates metabolic efficiency of neurons through interaction with the mitochondrial F1FO ATP synthase. Nat. Cell Biol. 13, 1224-1233 (2011).
  7. Zhang, Y., et al. Modulation of synaptic function by VAC14, a protein that regulates the phosphoinositides PI(3,5)P(2) and PI(5)P. EMBO J. 31, 3442-3456 (2012).
  8. Dudek, H., Ghosh, A., Greenberg, M. E. Calcium phosphate transfection of DNA into neurons in primary culture. Curr. Protoc. Neurosci. Chapter 3, Unit 3 11 (2001).
  9. Goslin, K. A. H., Banker, G., Banker, G. a. G. K. Rat Hippocampal Neurons in Low-Density Culture. Culturing Nerve Cells. , (1998).
  10. Kohrmann, M., et al. Fast, convenient, and effective method to transiently transfect primary hippocampal neurons. J. Neurosci. Res. 58, 831-835 (1999).
  11. Jiang, M., Chen, G. High Ca2+-phosphate transfection efficiency in low-density neuronal cultures. Nat. Protoc. 1, 695-700 (2006).
  12. Goetze, B., Grunewald, B., Baldassa, S., Kiebler, M. Chemically controlled formation of a DNA/calcium phosphate coprecipitate: application for transfection of mature hippocampal neurons. J. Neurobiol. 60, 517-525 (2004).

Play Video

Cite This Article
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).

View Video