Biz nöronlar, makrofajlar ve microglia larva Zebra balığı beyin fizyolojik ve patolojik şartlar altında gelen izole etmek için bir protokol mevcut. Yalıtım, RNA gen ifade profillerini analiz etmek için bu hücrelerden elde edilir. Bu iletişim kuralı için yüksek kaliteli RNA koleksiyonu aşağı akım analizi qPCR ve transcriptomics gibi gerçekleştirmek için izin verir.
Geliştirme veya kuruluş sırasında farklı CNS hücrelerinin rolü ayrıntılı bir anlayış ve beyin patolojiler ilerlemesini elde etmek için onların gen ifade profil değiştirmeden bu hücreleri izole etmek önemlidir. Zebra balığı modeli içinde belirli hücre tipleri etiketli transgenik balık hatları çok sayıda sağlar; Örneğin nöronlar NBT:DsRed satır veya makrofajlar/microglia mpeg1:eGFP doğrultusunda. Ayrıca, antikorlar microglia 4 c 4 gibi belirli hücreleri leke için geliştirilmiş antikor.
Burada, yalıtım nöronlar, makrofajlar ve larva Zebra balığı beyin üzerinden microglia açıklayın. Kaçınma bir enzimatik doku sindirim hücresel profilleri değiştirebilir ve 37 ° c, bu protokol için merkezi bir noktada bulunuyor. Bunun yerine doku homojenizasyon 4 ° C’de mekanik bir sistem kullanılır. Bu iletişim kuralı hücre süspansiyon içine beyin Homojenizasyon, onların immün boyama ve nöronlar, makrofajlar ve microglia tarafından FACS yalıtım gerektirir. Daha sonra bu hücrelerden RNA çıkarılan ve ise kalite/miktarı değerlendirilir. RNA yüksek kalite elde başardı (RNA bütünlük numarası (RIN) > 7) qPCR microglia makrofajlar/microglia ve neurons ve transcriptomic analiz gerçekleştirmek için. Bu yaklaşım daha iyi karakterizasyonu bu hücreler, hem de onların rolü geliştirme ve patolojileri hakkında daha net anlaşılmasını sağlar.
Beyin gelişimi ve beyin hastalıkları bilgi fare beyin transcriptomes1ilk miktar beri son on yılda önemli ölçüde iyileşmiştir. Nitekim, genom geniş gen ifade analizi bize beyin dokusu ve tamamlayan ve diğer teknikleri ve araçları ile yapılan gözlemleri geliştirmek hücreleri üzerinde ayrıntılı genetik bilgilere erişim sağlar.
Zebra balığı bir güçlü biyolojik, doğurmak ve genetik olarak değiştirmek için kolay modeldir; larva aşamaları, optik, şeffaflık canlı görüntüleme gözlemler2sağlar. Ne yazık ki, karşılaştırma için insan ve fare, immün boyama gerçekleştirmek için kullanılabilir antikorlar sayısı oldukça düşüktür. Bu sorunu gidermek için transgenik Zebra balığı balık hatları kolayca genetik olarak balık değiştirerek floresan proteinler hücre türü belirli rehberleri altında ifade etmek için yapılır. Transgenik Zebra balığı satırları geçmişte de merkezi sinir sistemi (MSS) geliştirme ve hastalık3,4,5,6sırasında makrofajlar ve microglia rolü eğitim için kullanılmaktadır. Ancak, bu süreçlerin detaylı bir anlayış kazanmak için ilgili hücre tipleri ifadede gen değişiklikleri anlamak ihtiyacımız var. Bu amaç için özellikle nöronlar, makrofajlar ve 8 gün 3 microglia gibi hücreleri izole etmek için deneysel bir yöntem geliştirdik sonrası döllenme (dpf) larva Zebra balığı beyin. Protokol kurulması için biz makrofajlar/microglia nöronlar sinirsel β-tübülin altında içinde makrofaj ifade edilen gen Düzenleyici (mpeg1:eGFP) ve DsRed altında yeşil flüoresan protein (GFP) hızlı transgenik balık hatları ile çalıştı organizatörü (NBT:DsRed)7,8,9. Ayrıca, biz 4 c 4, özellikle Zebra balığı microglia10,11lekeleri bir fare Monoklonal antikor kullanarak microglia, immün boyama uygulandı. Daha sonra ribonükleik asit (RNA) daha fazla nicel Polimeraz zincir reaksiyonu (qPCR) veya transcriptome analizleri için bu hücrelerden elde edilir. Bu iletişim kuralı verimli Zebra balığı larva beyin dokusundan homojenize için tasarlanmıştır; nöronlar, makrofajlar/microglia ve microglia onların plazma membran bütünlüğü İLETİMLERİNİZE olmadan toplamak ve sonunda bu hücreler yüksek kalitede RNA ayıklamak (RIN > 7) genom analizi yapmak için gerekli ve miktarı. Beyin dokusu12,13sindirmek için 37 ° C’de tripsin tedavi kullanın önceden yayınlanmış çalışmaları farklı olarak, bu iletişim kuralı gen ifade profil değişiklikler azaltmak için RNA ayıklama adım kadar 4 ° C’de iş teşvik etmektedir. Bu microglia çok önemli bir adımdır ve onların microenvironment değişikliklere hemen onların gen ifade profil ve polarizasyon14,15, değiştirerek yanıt son derece hassas hücreler makrofajlar 16.
Burada ayrıntılı olarak açıklanan protokol, yalıtım nöronlar, makrofajlar ve microglia Zebra balığı larva beyin, ancak hemen hemen, o başka bir hücre için adapte edilebilir gösterir beyin – transgenik balık satırları kullanarak içinde mevcut veya ile Etiketlenmiş belirli antikor. Bu yöntem ile onların genom geniş gen ifade analizleri CNS hücreleri daha iyi bir karakterizasyonu sağlayacak ve geliştirme ve beyin hastalıkları sırasında kendi rolünü anlamak için yardımcı olacaktır.
Burada açıklanan deneysel protokol Zebra balığı larvalar 3 8 dpf için beyin hücreleri izole etmek için sağlam ve verimli bir yöntemi temsil eder. Önemlisi, bu microglia larva Zebra balığı beyin üzerinden belirli yalıtım sağlayan ilk protokoldür. Protokol hücre zarının bütünlüğü korumak için ve potansiyel değişiklikleri işleme sırasında meydana gelen gen ifadesinin en aza indirmek için tasarlanmıştır. Bu son nokta bu izole hücresel genomik profiller analize dayalı sonuçlar alaka için önemlidir. Gerçekten de, microglia ve makrofaj kutuplaşma kuvvetle etkilemiş onların microenvironment tarafından. 37 ° C’de bu hücreler gen ifade profillerini deneysel koşullar (yaralanma (transeksiyon) yanıt) yanıt olarak değişti ki. Bu nedenle, bu deney hücresel süreçler ve metabolik faaliyetleri yavaşlatmak için RNA ayıklama önce 4 ° C’de gerçekleştirmek için çok önemli. Ayrıca, mekanik beyin doku homojenizasyon 4 ° C’de enzimatik doku sindirim 37 ° C’de yerine gen ifade profilleri üzerinde herhangi bir etkisi önlemek için seçildi.
Bu yöntem çok hızlı olduğunu vurgulamak önemlidir; bir gün içinde birkaç beyin hücre popülasyonlarının en az iki farklı deneysel koşullar ve kendi RNA çıkarılan ayrılmış olabilir. Protokol toplam uzunluğu larva başkanları transeksiyon sınırlayıcı adım (∼ 350 başkanları/h) olduğu gibi her koşul için kullanılabilir larva sayısına bağlıdır. Genel olarak, 3 microglia çalışmak için 5 ve 7 dpf bu ∼ 600 başkanları (Tablo 1) ayıklamak için yeterli RNA almak için test başına transect için tavsiye edilir. Microglia temsil gibi hücre tipi (yaklaşık 7 dpf başında başına 112 hücre) ile en düşük verim, makrofajlar (yaklaşık 7 dpf başında başına 170 hücreleri) dahil olmak üzere diğer hücre tipleri için kafa sayısı azaltılabilir.
Bu iletişim kuralı bir diğer avantajı ayarları FACS sıralayıcıda kurduktan sonra aynı ayarları farklı deneyler için kullanılabilir olduğunu. Hücre popülasyonlarının mükemmel bir deneyden diğerine önceden tasarlanmış, gates ile bu yöntemi kullanarak deneyler tekrarlanabilirlik gösterilen uygun görülmüştür.
Bu yöntemin hafif bir dezavantaj hasat edilir RNA nispeten düşük miktarıdır. Beyin gelişimi (Tablo 1) erken aşamalarında microglia sayısı çok düşük olarak ancak, bu sınırlama daha fazla biyolojik bir teknik sorun daha meselesi. RNA toplanan bu düşük miktar nedeniyle, amplifikasyon adımları genom geniş gen ifade analizi gerçekleştirmek için dikkate alınması gerekir. Neyse ki, amplifikasyon adımları kaliteli cDNA yeterli miktarda üretmek. Böylece, izole hücrelerin gen ifade profillerindeki genel değişiklikleri okudu olabilir.
Sonuç olarak, bu iletişim kuralını yalıtmak ve çeşitli CNS hücre türlerinden larva Zebra balığı beyin çalışma için sağlam bir yöntem sağlar. Bu hastalık çalışma olarak de geliştirme sırasında bu hücreler daha derin bir anlayış kazanmak için uygulanabilir.
The authors have nothing to disclose.
Biz Dr Claire Davis ve Dr Veronique Miron (Kraliçe nin Tıbbi Araştırma Enstitüsü, Edinburgh, Birleşik Kingdome) ilk yardım ve deneysel ve QMRI Akış Sitometresi ve hücre tesisi sıralama tartışmalar için teşekkür ederim. Bu eser bir kanser araştırma İngiltere’de kariyer kuruluş Ödülü Dr. Dirk Sieger için tarafından desteklenmiştir.
1-phenyl 2-thiourea (PTU) | Sigma | P7629 | |
Hepes | Gibco | 15630-056 | |
D-Glucose | Sigma | G8644-100ML | |
HBSS 1X | Gibco | 14170-088 | |
Percoll | GE Healthcare | 17-0891-02 | |
HBSS 10X | Gibco | 14180-046 | |
DPBS 1X | Gibco | 14190-094 | |
Tricaine (MS222) | Sigma | A5040 | |
Sterilin standard 90mm petri dishes | ThermoFisher | 101VIRR | |
Surgical micro-scissors | Fine Science Tools | 15000-00 | |
3 mL Pasteur plastic bulk pipette | SLS | PIP4206 | |
Glass homogenizer | Wheaton | 357538 | |
Sterilin standard 55mm petri dishes | ThermoFisher | P55V | |
Percoll | GE Healthcare | 17-0891-02 | |
40 µm cell strainer | Falcon | 352340 | |
50 ml polypropylen conical tube | Falcon | 352070 | |
Centrifuge | Eppendorf | 5804 R | |
10 mL syringe | BD | 302188 | |
Needle 23G x 1'' | BD | 300800 | |
Normal goat serum (NGS) | Cell Signalling | 5425S | |
35 μm cell strainer cap | BD | 352235 | |
FACS tubes | BD | 352063 | |
Low Endotoxin, Azide-Free (LEAF) | Biolegend | 101321 | |
Alexa Fluor 647 Goat Anti-Mouse IgG (H+L) | Life Technologies | A11008 | |
Anti-4C4 | Courtesy of Catherina Becker (University of Edinburgh) | ||
FACS sorter FACSAria II | BD | QMRI, FACS facility | |
RNeasy Plus Micro Kit | QIAGEN | 74034 | |
β-mercaptoethanol | Gibco | 31350-010 | |
QIAshredder | QIAGEN | 79654 | |
SsoAdvanced Universal SYBR Green Supermix | Bio-Rad | 1725271 | |
SuperScript III First-Strand Synthesis System | Invitrogen | 18080-051 | |
LightCycler 96 Real-Time PCR System | Roche | ||
Ovation RNA-Seq System V2 | NuGEN | 7102-32 | |
Agilent RNA 6000 Pico reagents | Agilent | 5067-1513 | |
2100 Bioanalyzer | Agilent | ||
RNaseZap | Ambion | AM9780 |