ニワトリ頭蓋神経堤細胞培養物の作製と形態解析

神経堤細胞(NCC)は、脊椎動物の胚の一過性細胞集団です。NCCは神経板の境界で特定され、背側神経管¹から移行するために上皮間葉転換(EMT)を受けます。EMT後、NCCは胚全体に広範囲に分散し、最終的には頭蓋顔面骨格、心臓の流出路、末梢神経系の大部分など、さまざまな構造を分化させて寄与します²。細胞極性、細胞骨格、および接着特性の変化は、遊走性細胞集団から遊走性細胞集団へのこのシフトの根底にあります³。NCC EMTと遊走を研究することで、細胞の運動性の基本的なメカニズムについての洞察が得られ、先天性欠損症と癌転移を予防および治療するための取り組みに情報を提供します。

in vivo分析は、胚の文脈でNCC発生プロセスを理解するために不可欠ですが、in vitroメソッドは、追加の実験手段を容易にする視覚的および物理的なアクセシビリティを提供します。単純化された2D環境では、NCC形態、細胞骨格構造、および移動距離を評価できます。さらに、運動性NCCの移動行動に対する遺伝的または可溶性因子の摂動の影響を分析することができます⁴、^5、6、⁷、⁸、^9、10。さらに、単離された遊走性または移動性NCCを収集、プールし、プロテオミクス、トランスクリプトミクス、およびエピゲノムプロファイリングを通じてNCCの発生調節を研究するためのハイスループット方法論に使用することができます^7,11。さまざまな発生モデル生物から頭蓋NCCを調製する方法が利用可能である^12,13,14が利用可能ですが、この記事では、ニワトリ胚から頭蓋NCCを培養することを最初に学んだ人のためのアプローチの仕組みを示します。

現在のプロトコルは、ニワトリ頭蓋NCC培養物を調製するための汎用性の高い技術を記載しています(図1)。NCCは外植された神経襞から培養基質に容易に移動するため、ニワトリNCCは胚組織から自然に分離し、初代培養物が容易に生成されます。中脳NCCが脳神経襞から一斉に移動すると(体幹¹⁵の細胞ごとの層間剥離とは対照的に)、これらの培養物は主に遊走性脳神経堤細胞で構成され、最初の神経襞切除は遊走性NCCの収集方法を提供します。ニワトリ脳神経襞を解剖して培養するための基本的な方法を詳述し、この方法のさまざまな用途とバリエーションの提案を提供します。

図1:ニワトリ脳神経襞培養プロトコルの概略図。 (A,B)脳神経襞(青色で輪郭が描かれている)は、5つの体節を持つニワトリ胚から切除されます(Aの背側図で示されています)。灰色の帯、心臓の三日月。(C)フィブロネクチンにプレーティングすると、遊走性神経堤細胞が神経襞から出現し、基質上に分散する。 この図の拡大版を表示するには、ここをクリックしてください。