Мы описываем иммуномагнитная изоляции первичных мыши олигодендроциты, который позволяет быстрый и конкретный изоляции клеток в vitro культуры.
Эффективная и надежная изоляция и культуре первичных Олигодендроциты (МЖС) является ценным инструментом для изучения в vitro развития oligodendroglia, а также биологии демиелинизирующих заболеваний, как рассеянный склероз и Как Пелицэуса Мерцбахера болезнь (ПМЛД). Здесь, мы представляем простой и эффективный выбор метода для изоляции иммуномагнитная этап три О4+ preoligodendrocytes клетки от новорожденных мышей щенков. Так как незрелых OL составляют более 80% грызунов мозг белого вещества на послеродовой день 7 (P7) Этот метод изоляции не только гарантирует Высокодоходные клеточной, но и конкретные изоляции МЖС уже привержены линии oligodendroglial, снижение возможность изолировать загрязняющих клетки, такие как астроциты и другие клетки мозга мыши. Этот метод представляет собой модификацию методов, о которых сообщалось ранее и обеспечивает чистоту подготовка Олигодендроциты выше 80% в около 4 ч.
Олигодендроциты (МЖС) являются myelinating клетки центральной нервной системы (ЦНС)1. Изоляции и культуры первичной Олигодендроциты в жестко регулируемой среде является ценным инструментом для изучения в vitro развития oligodendroglia, а также биологии демиелинизирующих заболеваний, как рассеянный склероз2 . Это требует эффективной и надежной Олигодендроциты изоляции и культуры метод3. В этом исследовании мы воспользовались выражения отличительной Олигодендроциты клеток поверхности маркер осуществить изменение изоляции техника, которая является быстрое и конкретным.
Были определены четыре различные стадии созревания олигодендроциты, каждый характеризуется выражением отличительные клеток поверхностных маркеров для каждой стадии развития (рис. 1). Эти клетки поверхностных маркеров могут быть признаны особые антитела4,5и может использоваться для изоляции Судана на определенных этапах. На первом этапе Олигодендроциты клетки-предшественники (OPCs) имеют способность размножаться, миграции и конкретно выражать тромбоцитарный фактор роста рецепторов (PDGF-Rα)6, Ганглиозиды A2B5, протеогликана NG27,8 , polysialic кислота нейронных клеток молекулы адгезии9 и белок, связывающий жирные кислоты 7 (FABP7)10. OPCs у биполярной морфологией с нескольких коротких процессов, вытекающих из противоположных полюсов клетки тела, которая является характеристикой нейронных прекурсоров клетки11.
Рисунок 1: выражение клеток поверхностных маркеров во время разработки мыши олигодендроциты. ОМЖС ячейки поверхностных маркеров, такие как A2B5, GalC (O1), NG2, O4 и PDGF-Rα может использоваться для специально изолировать Олигодендроциты на конкретной стадии развития с помощью специфических антител. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.
На втором этапе, OPCs породить preoligodendrocytes и выразить в клеточной мембраны не только маркеры OPC, но и sulfatide (сульфатированных galactolipid) признана O4 антитела12,13и GPR17 белков14, которая продолжается до стадии незрелых Олигодендроциты (OL). На данном этапе preoligodendrocytes продлить многополярного короткие процессов. Preoligodendrocytes в стадии крупнейших пр на послеродовой день 2 (P2) мозгового белого вещества крысы и мыши с незначительными населением незрелых мост15.
На третьем этапе незрелых Судана продолжают выражать O4, теряют выражение A2B5 и NG2 маркеров и начинают выражать galactocerebroside C16. На данном этапе МЖС привержены линии oligodendroglial и стать после митотическая клетки с давно разветвленной ветви17,18. В это время первые клетки MBP+ наблюдаются15,19,,2021и незрелых OL составляют более 80% грызунов белого вещества на P7. Таким образом изоляция операции МЖС в P7 может обеспечить Высокодоходные клеточной.
В окончательный и четвертой стадии развития OL Зрелые Мост Экспресс myelinating белки (основной белок миелина (MBP), proteolipid белка (ПЛП), миелина связанные гликопротеина (МАГ) и миелина Олигодендроциты гликопротеина (MOG)22,23 ,24,25,26. На данном этапе Зрелые МЖС продлить мембраны что компактная форма обертыванием влагалищ вокруг аксоны и способны myelinate. Это совпадает с замечанием о том, что в мозге крысы и мыши, MBP+ клетки становятся все более обильные P1419,,2021.
Начиная с первой изоляции Олигодендроциты Fewster и его коллеги в 1967 году27включая immunopanning28,29,30, были осуществлены несколько методов для изоляции Судана от грызунов ЦНС активирован флуоресценции клеток сортируя (FACS) эксплуатации клеток поверхности специфичные антигены28,31, дифференциальной градиентного центрифугирования32,33,34,35 и покачивая метод, основанный на дифференциальных соблюдения различных ЦНС глии36,–37. Однако существующие методы культуры имеют ограничения, особенно с точки зрения чистоты, урожайность и времени, необходимого для выполнения процедуры38. Таким образом необходимы более эффективные методы изоляции олигодендроциты.
В этой статье, мы представляем простой и эффективный выбор метода для изоляции иммуномагнитная этап три О4+ preoligodendrocytes клетки от новорожденных мышей щенков. Этот метод является модификацией техники, сообщает Эмери et al. 39 и Dincman и др. 40 и обеспечивает подготовку чистоту Олигодендроциты выше 80% в около 4 ч.
В этой связи мы представляем метод для эффективной изоляции высокоочищенных незрелых мыши Олигодендроциты культур. По сравнению с ранее опубликованные протоколы39,40, этот метод принесли более высокой чистоты с гораздо более низком уровне астроциты СВМС…
The authors have nothing to disclose.
Это исследование было поддержано грантов от Национальное общество рассеянного склероза (RG4591A1/2) и национальных институтов здравоохранения (R03NS06740402). Авторы благодарят д-р Иван Эрнандес и его члены лаборатории за предоставление лабораторных помещений, оборудования и консультации.
10ml serological pipets | Fisher Scientific | 13-676-10J | |
10ml syringe Luer-Loc tip | BD, Becton Dickinson | 309604 | |
15ml conical tubes | Falcon | 352097 | |
24-well tissue culture plates | Falcon | 353935 | |
40µm cell strainer | Fisher Scientific | 22368547 | |
50ml conical tubes | Falcon | 352098 | |
5ml serological pipets | Fisher Scientific | 13-676-10H | |
60mm tissue culture plates | Falcon | 353002 | |
70µm cell strainer | Fisher Scientific | 22363548 | |
Alexa Fluor 488 goat anti-mouse IgG (H+L) secondary antibody | Invitrogen | A11001 | |
Alexa Fluor 488 goat anti-rabbit IgM (H+L) secondary antibody | Invitrogen | A21042 | |
Alexa Fluor 488 goat anti-rabbit IgM (H+L) secondary antibody | Invitrogen | A11008 | |
Alexa Fluor 594 goat anti-chicken IgG (H+L) secondary antibody | Invitrogen | A11042 | |
Anti-O4 beads- Anti-O4MicroBeads | Miltenyi Biotec | 130-094-543 | |
Apo-Transferrin human | Sigma | T1147 | |
Autofil complete bottle top filter assembly, 0.22um filter, 250ml | USA Scientific | 6032-1101 | |
Autofil complete bottle top filter assembly, 0.22um filter, 250ml | USA Scientific | 6032-1102 | |
B27 Supplement | Invitrogen | 17504-044 | |
Boric acid | Sigma | B7660 | |
Bovine Growth Serum (BGS) | GE Healthcare Life Sciences | SH30541.03 | |
BSA | Fisher Scientific | BP-1600-100 | |
CNTF | Peprotech | 450-50 | |
d-Biotin | Sigma | B4639 | |
Desoxyribonuclease I (DNAse I) | Worthington | LS002007 | |
EDTA | Fisher Scientific | S311 | |
Epifluorescence microscope with an Olympus DP70 camera | Olympus | Bx51 | |
Feather disposable scalpels | Andwin Scientific | EF7281C | |
Forskolin | Sigma | F6886 | |
German glass coverslips, #1 thickness, 12mm diameter round | NeuVitro | GG-12-oz | |
GFAP antibody | Aves | GFAP | |
Glucose | Fisher Scientific | D16-1 | |
GlutaMAX | Invitrogen | 35050-61 | |
Insulin | Invitrogen | 12585-014 | |
Magnetic separator stand – MACS multistand | Miltenyi Biotec | 130-042-303 | |
Magnetic separator-MiniMACS separator | Miltenyi Biotec | 130-042-302 | |
Millex PES 0.22µm filter unit | Millipore | SLG033RS | |
Mounting media- Prolong Gold with DAPI | Thermo Fisher | P36930 | |
N-acetyl-cysteine (NAC) | Sigma | A8199 | |
Natural mouse laminin | Invitrogen | 23017-015 | |
Neurobasal Medium A | Invitrogen | 10888-022 | |
Neurotrophin-3 (NT-3) | Peprotech | 450-03 | |
NG2 antibody | Millipore | AB5320 | |
Papain | Worthington | LS003126 | |
PBS without Ca2+ and Mg2+ | Sigma | D5652 | |
PDGF | Peprotech | 100-13A | |
Petri dishes | Falcon | 351029 | |
Poly-D-Lysine | Sigma | P6407 | |
Primocin | Invivogen | ant-pm-2 | |
Progesterone | Sigma | P8783 | |
Putrescine | Sigma | P5780 | |
Selection column-LS columns | Miltenyi Biotec | 130-042-401 | |
Sodium Selenite | Sigma | S5261 | |
Trace elements B | Corning | 25-000-CI | |
Triiodothyronine (T3) | Sigma | T6397 | |
Triton-X | Sigma | T8787 | |
Trypan Blue Solution | Corning | 25-900-CI | |
Tween 20 | Sigma | P1379 | |
B27NBMA | 487.75 mL Neurobasal Medium A; 10 mL B27 Supplement; 1 mL Primocin; 1.25 mL Glutamax; Filter sterilize and store at 4 °C until use. | ||
B27NBMA + 10% BGS | 27 mL B27NBMA; 3 mL Bovine growth serum | ||
CNTF solution stock (10 µg/ml; 1000X) | Order from Peprotech (450-50). Make up at 0.1 to 1 mg/ml according to Manufacturer’s instruction (may vary from lot to lot) in buffer (e.g. DPBS + 0.2% BSA). Store at -80 °C. Working solution (10 µg/ml, 1000X) 1. Make on 0.2% BSA (Fisher scientific BP-1600-100) in DPBS solution and filter sterilize. 2. Dilute master stock aliquot to 10µg/ml in sterile, chilled 0.2% BSA/DPBS. 3. Aliquot (20µl/tube) and snap freeze in liquid nitrogen. 4. Store aliquots at -80 °C. |
||
d-Biotin stock solution (50 µg/ml; 5000X) | Resuspend d-Biotin (Sigma-B4639) in double-distilled H2O at 50 µg/ml (e.g. 2.5 mg in 50 ml of ddH2O). Resuspension might take fair amount of agitation/vortexing, or mild warming briefly at 37°C. If the d-Biotin still will not solubilize, it is fine to make up a less concentrated (e.g. 10µg/ml), and to add a higher volume to the B27NBMA (1/1000), instead of 1/5000). Store at 4°C. | ||
DNase I stock solution | 1. Dissolve at 12,500 U Deoxyribonuclease I / ml in HBSS chilled on ice. 2. Filter sterilize on ice 3. Aliquot at 200 µl and freeze overnight at -20°C. 4. Store aliquots at -20 to -30°C. |
||
Dulbecco’s Phosphate Buffered Saline (w/o Ca2+ and Mg2+) | Dissolve pouch in 1 Liter of water to yield 1 liter of medium at 9.6 grams of powder per liter of medium. Store at 2-8 °C. | ||
Forskolin stock solution (4.2 mg/ml; 1000X) | Add 1 ml of sterile DMSO to 50 mg Forskolin in bottle (Sigma-F6886) and pipette until resuspended. Transfer to a 15 ml centrifuge tube and add 11 ml of sterile DMSO to bring to 4.2 mg/ml. Aliquot (e.g. 20 µl) and store at -20°C. | ||
Hank’s balanced salts (HBSS) (Sigma | 1. Measure 900 ml of water (temperature 15-20 °C) in a cylinder and stir gently. 2. Add the power and stir until dissolved. 3. Rinse original package with a small amount of water to remove all traces of the powder. 4. Add to the solution in step 2. 5. Add 0.35 gr of sodium bicarbonate (7.5% w/v) for each liter of final volume. 6. Keep stirring until dissolved. 7. Adjust the pH of the buffer while stirring to 0.1-0.3 units below pH= 7.4 since it may rise during filtration. The use of 1N HCl or 1N NaOH is recommended to adjust the pH. 8. Add additional water to bring the final volume to 1L. 9. Sterilize by filtration using a membrane with a porosity of 0.22 microns. 10. Store at 2-8 °C. |
||
Insulin stock solution (4000 µg/ml) | Thaw the bottle and aliquot 25 µl per microcentrifuge tube and store at -20°C. | ||
Laminin solution | Slowly thaw laminin in the cold (2°C to 8°C) to avoid gel formation. Then, aliquot into polypropylene tubes. Store at 5° C to -20° C in aliquots (e.g. 20 µl) and do not freeze/thaw repeatedly. Laminin may be stored at these temperatures for up to six months. | ||
Magnetic Cell Sorting (MCS) Buffer | Prepare the solution containing phosphate-buffered saline (PBS), pH 7.2, and 0.5% bovine serum albumin (BSA), 0.5 mM EDTA, 5µg/ml Insulin, 1 g/L Glucose. Sterilize and degas by filtration the buffer by passing it through a 0.22 µm Millex filter. Store the buffer at 4°C until use | ||
N-Acetyl-L-cysteine (NAC) stock solution (5mg/ml; 1000X) | Dissolve N-Acetyl-L-cysteine (Sigma-A8199) at 5 mg/ml in DMEM (e.g. 50 mg NAC in 10 ml B27NBMA). Filter sterilize and aliquot (e.g. 20 µl). Store at -20°C. | ||
NT3 stock solution (1 µg/ml; 1000X) | Master stock: Order from Peprotech (450-03). Make up at 0.1 to 1 mg/ml according to manufacturer’s instructions (may vary from lot to lot), in buffer (e.g. DPBS + 0.2% BSA). Store at -80°C. Working stock (1µg/ml; 1000X): 1. Make on 0.2% BSA in DPBS solution and filter sterilize. 2. Dilute master stock aliquot to 1 µg/ml in sterile, chilled 0.2% BSA/DPBS. 3. Aliquot (e.g. 20µl/tube) and snap freeze in liquid nitrogen. 4. Store aliquots at -80°C. |
||
PDGF stock solution (10 µg/ml; 1000X) | Master stock: Order from Peprotech (100-13A). Make up at 0.1 to 1 mg/ml according to manufacturer’s instructions (may vary from lot to lot) in buffer (e.g. DPBS) + 0.2% BSA). Store at -80°C. Working stock (1µg/ml; 1000X): 1. Make on 0.2% BSA in DPBS solution and filter sterilize. 2. Dilute master stock aliquot to 1µg/ml in sterile, chilled 0.2% BSA/DPBS. 3. Aliquot (e.g. 20µl/tube) and snap freeze in liquid nitrogen. 4. Store aliquots at -80°C. |
||
Poly-D-lysine (1mg/ml; 100X) | Resuspend poly-D-lysine, molecular weight 70-150 kD (Sigma P6407) at 0.5mg/ml in 0.15M boric acid pH 8.4 (e.g. 50mg in 50ml borate buffer). Filter sterilize and aliquot (e.g. 100µl/tube). Store at -20°C. Prior to use, dilute the 100X stock (1mg/ml) to 50 µg/ml in sterile water. | ||
Oligodendrocyte proliferation media | see Supplementary Table 1 | ||
Oligodendrocyte differentiation media | see Supplementary Table 1 | ||
Sato supplement (100X) | see Supplementary Table 1 | ||
References: the list of reagents and recipes were adopted from the protocols previously described by Emery et. al. 2013 (Emery, B. & Dugas, J. C. Purification of oligodendrocyte lineage cells from mouse cortices by immunopanning. Cold Spring Harb Protoc. 2013 (9), 854-868, doi:10.1101/pdb.prot073973, (2013)) and Dincman et. al. (Dincman, T. A., Beare, J. E., Ohri, S. S. & Whittemore, S. R. Isolation of cortical mouse oligodendrocyte precursor cells. J Neurosci Methods. 209 (1), 219-226, doi:10.1016/j.jneumeth.2012.06.017, (2012)) |