İskemik inme astrocytes etkilenen beyin bölgesi için belirli katkısını oksijen glikoz yetmezliği (OGD) maruz bir karmaşık olay çalışmaya zor olduğu. Bu makalede izole astrocytes elde etmek ve onların reaktivite ve nükleer silahların yayılmasına karşı OGD koşullar altında çalışma için bir metodoloji tanıtılmaktadır.
İskemik inme trombüsü veya kan akımı beyin bölümlerine tıkayan embolinin kaynaklanan bir karmaşık beyin hasarı var. Bu oksijen ve enerji yetmezliği ve nöronal ölüm nedenleri glikoz yoksunluğu için yol açar. İskemik inme hakaret sonra astrocytes reaktif olmak ve bu geliştikçe yaralanma sitenin etrafına çoğalırlar. Bu senaryoda, astrocytes iskemi için maruz beyin bölgesi için belirli katkısını çalışma zordur. Bu nedenle, bu makalede birincil astrocyte reaktivite ve nükleer silahların yayılmasına karşı oksijen glikoz yetmezliği (OGD) adı verilen bir iskemi gibi ortamının bir vitro modeli altında çalışmaya bir metodoloji tanıtılmaktadır. Astrocytes 1-4 gün izole-eski yenidoğan fareler ve non-spesifik astrositik hücre sayısı değerlendirildi astrocyte seçici marker gliyal Fibrillary asidik Protein (GFAP’nin) ve nükleer boyama kullanarak. Onlar maruz kalan oksijen yüzdesi yanı sıra astrocytes OGD koşuluna tabi olan dönem özelleştirilebilir. Hücre içinde vitrofarklı grupları iskemik benzeri durumda süresince ayırdetmek bilim adamları bu esneklik sağlar. Bu makalede astrocyte reaktivite, Hipertrofik morfoloji ve Proliferasyona hücre nükleer antijen (PCNA) kullanarak ayirt tarafından ölçülen yaygın neden zaman dilimleri OGD, anlatılmaktadır. Hızla çoğalmak, yanı sıra astrocytes enerji ve oksidatif stres geçmesi ve çözünür faktörler cep orta serbest bırakarak OGD için yanıt. Bu orta toplanan ve moleküller hücre hücre etkileşimi olmadan birincil nöronal kültürde astrocytes tarafından yayımlanan etkilerini çözümlemek için kullanılır. Özet olarak, bu birincil hücre kültür model verimli bir şekilde yaralanması üzerine izole astrocytes rolünü anlamak için kullanılabilir.
Kontur “bir akut nörolojik disfonksiyon vasküler kökenli ani veya hızlı geliştirme belirti ve bulguları, karşılık gelen beyin Fokal alanlarda katılımı ile”1,2olarak tanımlanır. Kontur iki tür vardır: Hemorajik ve iskemik. Vasküler disfonksiyon ya beyin kanaması veya posterior bir arter rüptürü ile zayıflaması tarafından eşlik arteriyovenöz bir arıza neden olduğu bu, çoğu durumda, ölüme götürecek hemorajik inme3 olarak adlandırılır. Bir trombüsü veya bir pıhtısı kan akışını engelleyen, oksijen ve glikoz bir beyin bölgesine geçici bir yoksunluk neden iskemik inme4denir. Hücrelerin etkilenen bölge veya iskemik çekirdek liderlerine homeostatik ve metabolik dengesizlik, enerjik disfonksiyon, nöronal ölüm ve inflamasyon5yaşam boyu Engelli hastalar6tetikleyebilir, etrafında beslemek için hata oluştu.
İskemik inme hücrelerin bu tepki ve uygulamak etkileri farklı zaman noktalarda çeşitli türleri içeren multifaktöriyel bir yaralanma olduğunu. Çok etkileşimleri tek tek hücreler davranışını çalışmaya zor bir ortam oluşturun. Yani, bir belirli hücre türü’nün altında karmaşık bir ortam katkısını nasıl çalışıyoruz? Bir kabul edilen vitro modeli iskemi hücrelere oksijen ve glikoz yoksunluk (OGD), açığa belirli bir süre için bir normoxic ortamına hücreleri restorasyon tarafından takip oluşur. Bu sistem tarafından kan reperfüzyon takip bir iskemik inme taklit eder. Bu yöntemde, hücre ve dokulara oksijen kullanarak özel bir hipoksik odası, tasfiye bir ortamda glikoz-Ücretsiz medya maruz kalır. OGD kuluçka süresi birkaç dakika 24’e kadar s hipotezini test edilecek istiyor bağlı olarak değişebilir. Çalışmalar bu OGD kez bağlı olarak göstermiştir ve normoxic çevre, inme (Yani, akut veya Subkronik) belirli fenotipleri elde edilebilir. Normoxic koşulları, posterior restorasyon ile OGD için maruz birincil izole astrocytes kontur tüp bebek7taklit etmek için iyi çalışılmış bir hücresel model var. OGD izole hücreler bir inme benzeri ortamı altında bağımsız moleküler mekanizmaları ortaya çıkarmak mümkündür.
Astrocyte Biyoloji ile ilgili bilgilerimizi arttıkça, onlar sinapslarda Bakımı ve sinirsel tamir, geliştirme ve plastisite8sürdürülmesi için çok önemli olduğunu belirgin olmuştur. Normal şartlarda astrocytes yayın ve sitokinler, kemokinler, büyüme faktörleri ve gliotransmitters metabolik denge ve homeostasis sinapslarda5,9içinde tutmak, yanıtlar. İskemik inme gibi akut neuroinflammation içinde bu hücreler reaktif olmak, uzun vadeli overexpression, gliyal Fibrillary asidik Protein (GFAP’nin) gösterebilir ve onların morfolojisi5,10‘, hipertrofisi göster 11 , 12. iskemik enfarktüsü geliştikçe, astrocytes tarafından sağlanan homeostazı etkilenen olur, normal Glutamat alımı, enerji metabolizması, etkin moleküller ve antioksidan aktivite13değişimi ile ilgili.
Doğru lesioned alan14lökosit göç ederken yeniden etkinleştirilen astrocytes etrafında enfarktüsü doku çoğalırlar. Astrositik yayılması Proliferasyona hücre nükleer antijen (PCNA), Ki67 ve bromodeoxyuridine (BrdU)15gibi işaretçileri kullanarak ölçülebilir. Bu proliferatif yanıt Saat-bağımlı bir şekilde oluşturulur ve gliyal yara, bir yaralanma9sonra bozuk sitesini parankimi boyunca geri dönüşümsüz reaktif astrocytes dizisi oluşturan yardımcı olur. Bu yara izi ilk işlevleri bu bölgeden bağışıklık hücre ekstravazasyonu kısıtlamaktır. Ancak, çalışmalar yara izi genişletmek, aksonlar büyüme inhibe moleküller serbest olarak ve yaralı alan16uzanan aksonlar engelleyen fiziksel bir bariyer oluşturmak aksonlar için fiziksel bir engeli olur göstermiştir. Yine de, bir omurilik yaralanması sonra tamamen gliyal yara oluşumu engelleyen aksonlar17rejenerasyon zarar olabilir olduğunu gösteren bilimsel kanıt. Böylece, belirli astrositik tepki ölçülür, okudu yaralanma framework düşünülmelidir bağlamında.
Sunulan metodoloji astrocytes bireyselleştirilmiş fonksiyonu oksijen glikoz yoksunluğu sonra eğitim için uygulanabilir ve araştırmacı cevap istiyor soruları bağlı olarak değiştirilebilir. Örneğin, morfolojik değişiklik ve farklı OGD zamanlarda ifade işaretleri yanı sıra, OGD için maruz astrocytes üzerinden supernatants daha fazla çözünür faktörler veya bu hücreler tarafından serbest şartına bir medya olarak değerlendirmek için kullanılan belirlemek için analiz edilebilir, diğer beyin hücreleri yürürlükte. Bu yaklaşım yöneten ve onların yanıt bir iskemik inme senaryo olarak modüle faktörler aydınlatma yol açabilecek astrocyte reaktivite çalışmaları sağlar.
Bu iletişim kuralı astrocytes sıçan cortices üzerinden yalıtım açıklar. Bu yöntemde, microglia, oligodendrocytes ve fibroblastlar gibi hücresel diğer türleri ile kirlenme azaltmak için önemlidir. Microglia sayısını azaltmak için çeşitli adımlar alınabilir: medya, orbital sallayarak ve kimyasal tedaviler değiştirme. Kültür saflık ayirt seçici hücresel işaretçileri kullanarak veya en önemli hücre kirleticiler için onaylandıktan sonra deneyler yapılabilir. Örneğin, iyonize kalsiyum ba?…
The authors have nothing to disclose.
Yazarlar Paola López Pieraldi teknik yardım için teşekkür etmek istiyorum. A.H.M. hibe 8G12MD007600 ve bu yayın desteklenen U54-NS083924 için minnettar olduğunu. NIH-NIMHD-G12-MD007583 hibe tesis destek için teşekkür ediyoruz. D.E.R.A. NIHNIGMS-R25GM110513 tarafından sağlanan burs için minnettardır. Ortak araçları alan kullanım için minnettarız ve Dr Priscila Sanabria optik görüntüleme tesis tarafından RCMI programının kullanımı için yardım vermek G12MD007583. Buna ek olarak, Jose Padilla filme ve görsel iletişim kuralı düzenleme olağanüstü rolü için teşekkür etmek istiyorum.
Instruments for Surgery – Step 1 | |||
Operating scissor 5.5” | Roboz Company | RS-6812 | Tools used to decapitate the rats. |
Curved forceps 7” | Roboz Company | RS-5271 | Holds the skin of the rat while the skull is removed. |
Micro-dissecting scissors 4” | Roboz Company | RS-5882 | Cuts both the skin and skull of the rat. |
Micro-dissecting forceps 4” angled, fine sharp | Roboz Company | RS-5095 | Holds the skin of the rat while the skull is removed. |
Micro-dissecting forceps 4” slightly curved 0.8 | Roboz Company | RS-5135 | Tool used to separate cortices. |
Micro-dissecting tweezers | Roboz Company | RS-4972 | Peels brain meninges. |
Dissection microscope | Olympus | SZX16 | Important for removing the meninge from the cortices. |
DMEM Preparation – step 2 | |||
Dulbecco’s Modified Eagle’s Medium (DMEM) | GibCo. Company | 11995-065 | Supports the growth of cells. |
Sodium bicarbonate | Sigma-Aldrich Company | S7277 | Supplement for the cell culture media. |
Fetal bovine serum (FBS) | GibCo. Company | 10437-010 | Serum-supplement for the cell culture. |
Penicillin-Streptomycin | GibCo. Company | 15140-148 | Inhibits the growth of bacterias in the cell culture. |
Filter System 1L with 0.22um pore | Corning | 431098 | |
Astrocyte culture – step 3 | |||
Serological pipets 5mL | VWR | 89130-896 | To pipette DMEM to containers with cells. |
Serological pipets 10mL | VWR | 89130-898 | To pipette DMEM to containers with cells. |
Serological pipets 25mL | VWR | 89130-900 | To pipette DMEM to containers with cells. |
Centrifuge conical tube 15mL | Santa Cruz Biotechnology | sc-200250 | |
Safe-lock tube 1.5mL | Eppendorf | 022363204 | |
Barrier Tips 200 uL | Santa Cruz Biotechnology | sc-201725 | |
Barrier Tips 1 mL | Santa Cruz Biotechnology | sc-201727 | |
Biohazard Orange Bag 14 x 19" | VWR | 14220-048 | |
60mm petri dishes | Falcon | 351007 | |
Sterile gauze pads | Honeywell Safety | 89133-086 | |
Stomacher 80 Biomaster | Sewar Lab System | 030010019 | Triturate the brain tissue. |
Stomacher 80 Blender Sterile Bags | Sewar Lab System | BA6040 | Sterile bag for the stomacher cell homogenizer. |
Beaker 400mL | Pyrex | 1000 | |
Sterile cell dissociation sieve, mesh #60 | Sigma-Aldrich Company | S1020 | To obtain a uniform single cell suspension. |
Sterile cell dissociation sieve, mesh #100 | Sigma-Aldrich Company | S3895 | To obtain a uniform single cell suspension. |
Invert phase microscope | Nikon | Eclypse Ti-S | Verify cells for contamination or abnormal cell growth. |
75cm2 sterile flasks | Falcon | 353136 | |
Multi-well plate | Falcon | 353046 | |
Micro cover glasses (coverslips), 18mm, round | VWR | 48380-046 | |
Bright-Line hemacytometer | Sigma-Aldrich Company | Z359629 | |
Pasteur pipettes | Fisher Scientific | 13-678-20D | |
Ethyl alcohol | Sigma-Aldrich Company | E7023 | |
L-leucine methyl ester hydrochloride 98% (LME) | Sigma-Aldrich Company | L1002 | Promotes the elimination of microglia cells in the primary cortical astrocyte cultutre. |
Cytosine β-D-arabinofuranoside (Ara-C) | Sigma-Aldrich Company | C1768 | |
Poly-D-Lysine Hydrobromide, mol wt 70,000-150,000 | Sigma-Aldrich Company | P0899 | |
Trypsin/EDTA | GibCo. Company | 15400-054 | |
Trypan Blue | Sigma-Aldrich Company | T8154 | |
Phosphate buffer saline (PBS) tablets | Calbiochem | 524650 | |
Sterile Water | Sigma-Aldrich Company | W3500 | |
OGD Medium Preparation – step 5 | |||
Centrifuge conical tube 50 mL | VWR | 89039-658 | |
Dulbecco’s modified Eagle’s medium-free glucose | Sigma-Aldrich Company | D5030 | Supports the growth of cells. |
Sodium bicarbonate | Sigma-Aldrich Company | S7277 | Supplement for the cell culture media. |
Penicillin-Streptomycin | GibCo. Company | 15140-148 | Inhibits the growth of bacterias in the cell culture. |
200mM L-glutamine | GibCo. Company | 25030-081 | Amino acid that supplements the growth of cells. |
Phospahet buffer saline (PBS) tablets | Calbiochem | 524650 | |
Filter System 50mL with 0.22um pore | Corning | 430320 | |
Centrifuge conical tube 50 mL | VWR | 89039-658 | |
Single Flow Meter | Billups-Rothenberg | SMF3001 | Measure gas flow in oxygen purge. |
Hypoxia Incubator Chamber | StemCell | 27310 | Generates a hypoxic environment for the cell culture. |
Traceable Dissolved Oxygen Meter | VWR | 21800-022 | |
95% N2/ 5% CO2 Gas Mixture | Linde | Purges the environment of oxygen. | |
primary astrocyte immunofluorescence – step 6 | |||
Phosphate buffer saline (PBS) tablets | Calbiochem | 524650 | |
Formaline Solution Neutral Buffer 10% | Sigma-Aldrich | HT501128 | Solution used to fix cells. |
Methanol | Fisher | A4544 | Solution used to fix cells. |
Non-ionic surfactant (Triton X-100) | Sigma-Aldrich | T8787 | |
Fetal bovine serum (FBS) | GibCo. Company | 10437-010 | Serum-supplement for the cell culture. |
Anti-NeuN | Cell Signaling | 24307 | Detects mature neurons, serves to validate the astrocytic culture. |
Anti-PCNA | Cell Signaling | 2586 | Detects proliferating cells. |
Propidium Iodide (PI) | Sigma-Aldrich Company | P4170 | Apoptosis staining. |
Anti-Olig1 | Abcam | AB68105 | Detects mature oligodendrocytes. |
Anti-Iba1+ | Wako | 016-20001 | Detects microglial cells. |
Anti-GFAP Conjugated with Cy3 | Sigma-Aldrich Company | C9205 | Detects reactive astrocytes in the treated cells. |
Alexa Fluor 488 | Molecular Probe Life Technology | A1101 | Anti-Mouse Secondary Antibody |
Alexa Fluor 555 | Molecular Probe Life Technology | A21428 | Anti-Rabbit Secondary Antibody |
4’,6’-diamidino-2-phenylindole (DAPI) | Sigma-Aldrich Company | D9542 | Nuclear staining |
Confocal microscope | Olympus |