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기본, 인간 태아 뇌 유래, multipotential 전구 세포는 세포 분열 따위에 의해 번식 체외에서 뉴런과 astrocytes로 차별화 할 수있는 능력을 유지하면서. 이 작품은 신경 progenitors은 선택의 성장 요인과 에어컨하여 oligodendrocytic 계보 (Lineage)의 단계를 통해 차별화하도록 유도 될 수 것으로 나타났습니다.
neuronal와 glial 세포 유형으로 인간의 신경 progenitors의 차별화 신경 세포 계보 (Lineage) 개발의 분자 규정을 연구하고 비교하는 모델을 제공합니다. 태아 CNS 조직에서 신경 progenitors의 체외 확장에 잘 특징되었습니다. 체외 실험에서 충분한 인간의 oligodendrocytes을 획득 myelin 생산 oligodendrocytes에 태아 신경 progenitors의 직접 분화에 다양한 문화 조건 성인의 하위 대뇌 피질의 흰색 물질과 개발에서 glial progenitors의 식별 및 격리에도 불구하고 어려운 남아있다. galactocerebroside + (GalC)와 O4의 차별화가 + oligodendrocyte 전구체 또는 신경 전구체 세포의 전구 세포는 (OPC) 둘째 임신 태아 뇌를 사용하는 것으로보고되었습니다. 그러나, 이러한 전지는 astrocytes 뉴런 등의 지원 세포의 부재에서 세포 분열 따위에 의해 번식하지 않으며, 문화에 시간이 지남에 따라 빠르게 사라집니다. 필요가 체외 실험에서 적합 oligodendrocyte 혈통의 세포를 생산하는 문화 시스템 남아 있습니다.
기본 인간 oligodendrocytes의 문화 예를 들어, 생체에 그 세포를 감염 인간의 polyomavirus, JCV 같은 neurotropic 전염성 대리인의 pathogenesis을 연구 할 수있는 유용한 모델이 될 수 있습니다. 이러한 배양 세포는 중추 신경계 (CNS)의 다른 demyelinating 질병의 모델을 제공 할 수 있습니다. 뉴런 (전구 - 파생 뉴런, PDN)와 astrocytes (전구 파생 astrocytes, PDA)이 연구는 신경 progenitors을 유도 할 수 있다는 표시로 차별화 할 수있는 능력을 유지하면서 기본, 인간 태아 뇌 유래, multipotential 신경 전구 세포는 체외에서 세포 분열 따위에 의해 번식 oligodendrocytic 계보 (Lineage) 개발의 단계 (전구 파생 oligodendrocytes, PDO)의 많은을 통해 차별화합니다. DMEM-F12 혈청이없는 미디어의 우리 문화 신경 전구 세포는 저녁을 먹다기본 섬유 아세포 성장 인자 (bFGF), 혈소판 유래 성장 인자 (PDGF-AA), 소닉 고슴도치 (쉬), neurotrophic 요인 3 (NT-3), N-2 및 triiodothyronine (T3)로 plemented. 배양 세포는 대략 칠일 75cm 플라스크 당 2.5e6 세포에 passaged 있습니다. 이러한 조건에 사용 문화의 세포의 대부분이 몇 프로세스 및 A2B5 및 O-4 같은 사전 oligodendrocyte 세포의 명시 적 마커 특징으로 형태를 유지하고 있습니다. 우리가 네 가지 성장 요인 (GF) (bFGF, PDGF-AA, 쉬, NT-3)을 제거하고 PDN에서 설치된 미디어를 추가하면 세포는 GalC 및 myelin 등 oligodendrocyte 차별화의 특정 더 많은 프로세스와 명시 적 마커를 획득하기 시작 기본 단백질 (MBP). 우리는 oligodendrocyte의 독특한 마커를 식별 할 수 다색의 유동 세포 계측법을 사용하여 phenotypic 특성을 선보였습니다.
참고 : 신경 전구와 oligodendrocytic 계보 (Lineage) 세포의 일상 배양를 들어, 부화는 37 번 ° C humidified 5 % CO 2 분위기에서 이루어집니다. 모든 2 일, 매체는 문화가 40~70%의 합류 경우 신선한 매체의 50~100%를 사용하여 대체됩니다. 근처 confluency의 시간에서, 문화는 보통 주간 일정에 2-2.5e6/T75 플라스크에 passaged 있습니다.
1. 코팅 휴대용 술병을 준비
2. 전구 - 파생 Oligodendrocytes (PDO)로 신경 전구 세포의 차별화를 시작
에 대한 프로토콜입니다인간 CNS의 전구 세포를 olate 것은 이전 발행물에서 설명하고이 프로토콜 1의 일부가 아닙니다. 인간 CNS의 전구 세포는 NIH 지침에 따라 취득 8 주 회임 태아 뇌의 telencephalon에서 고립되었다.
3. Oligodendrocytes의 차별화에 마지막 단계
4. 유동 세포 계측법 분석
유동 세포 계측법 분석은 부모 인구의 사람들과의 관계에서 차별화가 진행되는 동안 oligodendrocyte 마커의 인수를 비교합니다.
5. Immunofluorescence 분석
참고 : immunofluorescence 실험 PDO는 oligo 중간 + GF 또는 oligo 매체에 도금 있습니다 - PDL으로 코팅 6 잘 접시에 2.5e5에서 GF. 세포는 성장 요인의 탈퇴 후 여러 시간 지점에서 2퍼센트 PFA에서 수정되어 있습니다. 얼룩 항체는 플라스틱 6 잘 접시 대신 유리 coverslips에 수행됩니다.
이 70 % -80 % 합류 신경 전구 세포 배양 (그림 1A)에서 차별화 프로세스를 시작하는 것은 매우 중요합니다. 많은 세포는 특정 성장 요인을 포함 있기 때문에 전구에서 oligo 매체에 문화 매체를 변경 한 후에는 죽을 것이다. 이 oligodendrocytic 표현형에 커밋되지 신경 전구 세포의 성장이 새로운 매체 (그림 1b)에 의해 지원되지 않습니다 나타냅니다. 일주일 동안 oligo 중간 + GF의 부화는 좁은, 바이폴라 형태를 (그림 1B) 전시 중간 문화되었습니다. 세포는 oligo 중간 + 3~4주 (그림 1C)의 GF에 보관됩니다. 문화 매체의 성장 인자 탈퇴는 여러 프로세스 (그림 1D)와 세포의 점진적 차별화 된 문화되었습니다. 유동 세포 계측법는 데이터의 양적 표현에 사용됩니다.
그림 2A, 2오직 작은 subpopulations 이러한 astrocyte 마커 GFAP (그림 2A), neuronal 마커 클래스 III β-tubulin (그림 2B)와 같은 계보 (Lineage) - 제한 마커를 표현하는 반면 B와 2C는 신경 progenitors의 대부분이 neuroepithelial 줄기 세포 마커 nestin을 표현하는 입증 또는 oligodendrocyte 마커 O4 (그림 2C). 문화 매체가 oligo 중간 + GF로 대체되었으며, 셀이 1 주일 배양했을 때, nestin 식을 감소하고 A2B5 식 (그림 2D) 관찰 할 수있다 증가했다. A2B5는 neuroglial 전구체 표시입니다. 비교에서, 이주 매체를 교체 한 후, nestin 표현은 더욱 감소되었으며, 혼자 A2B5 표현도 다른 oligodendrocyte 마커, O4 (그림 2F)의 표현으로 (그림 2E) 증가했다. 이틀 후 성장 인자 탈퇴, O4 표현은뿐만 아니라 GalC의 표현 증가늦은 oligodendrocyte 마커 (그림 2G). 여섯 일 후 성장 인자 탈퇴는 O4와 GalC의 공동 표현이 증가 (그림 2H)와 GalC와 MBP (그림 2I)의 공동 표현과 비교합니다. 멀티 에피토프 immunostaining 더 문화의 세포의 절반 이상이 MBP (그림 2J) 표현됩니다 보여줍니다. PDO 차별화의 추가 증거는 성장 인자 탈퇴 (그림 3A-C) 한 후 해당 셀에 MBP 표현의 시간 증가, immunofluorescence 분석을 사용하여 특징되었습니다. 요약하면, 인간의 태아 신경 전구 세포는 3 주요 뇌 세포 유형 (그림 4)로 차별화 할 수있는 능력을 유지하면서 체외에서 세포 분열 따위에 의해 번식 할 수 있습니다.
그림 1. 위상 대비 현미경 OF 전구 매체에 배양 (A) 신경 전구 세포, (B), 일주일 동안 oligo 중간 + GF에서 재배 신경 전구 세포가 변경된 좁은, 바이폴라 형태를 나타내는 (C) 차별화 된 전구 - 파생 oligodendrocytes는 oligo 중간에 3 일 동안 성장 성장 인자 탈퇴 전시 oligodendrocyte 형태 후 여러 프로세스에 의해 특징. 20x 확대.
그림 2 신경 전구 세포의 유동 세포 계측법 분석 공동 표현과 전구체 세포 마커 Nestin (모든 수직 축) :. (A) astrocytic 아이콘 GFAP, (B) neuronal 아이콘 β III의 tubulin을, 그리고 (C) oligodendrocytic 마커 O4 (D) 신경 전구 세포는 oligo 미디어 일주일 동안 성장 + GF 공동 명시 nestiN과 A2B5 (E) nestin과 A2B5 공동 표현 oligo 중간 + GF (F) A2B5 및 O4 oligo 중간 + GF의 신경 progenitors 성장의 두 주 후에 공동 표현에 신경 progenitors 성장의 두 주 후에, (G)은 두 성장 인자 탈퇴 후 일이 차별화의 독특한 oligodendrocyte 마커, O4 및 GalC이 표현됩니다. GalC 및 MPB에 (I)를 두 번 긍정적 인; 성장 인자 탈퇴 후 6 일 (H) 세포의 증가 비율이 O4 및 GalC에 두 번 긍정적이며 O4와 MBP에 대한 (J)를 두 번 긍정적. AJ 네 독립적 인 실험의 대표적인 있습니다. 큰 그림을 보려면 여기를 클릭하십시오 .
그림 3. 간접 immunofluorMBP (A) 2 일, (B) 5 일, 그리고 (C, D) 구일 성장 인자 탈퇴 후를위한 전구 파생 oligodendrocytes의 escence의 착색. (D) oligo 매체에서 9 일 문화의 위상 이미지를 나타냅니다 - GF하고 (E) 같은 이미지의 흰색 상자의 확대이다 (A, B) 20x 배율 (C, D) 32x 배율..
그림 4. 우리의 세포 배양 모델의 개략도. 자신의 소성을 유지하면서 기본, 인간 태아 뇌 유래, multipotential 신경 전구 세포는 체외에서 세포 분열 따위에 의해 번식. 다른 문화 조건을 사용하여 신경 전구 세포는 뉴런 (PDN), astrocytes (PDA)와 oligodendrocyte로 구분할 수 있습니다 (PDO)과 같은 특정하여 표시 differentiat이온 마커.
이 프로토콜은 기본 인간 신경 전구 세포에서 태아 oligodendrocytes을 유도하고 유동 세포 계측법과 immunofluorescence 얼룩을 모두 사용하여 표현형을 특징하는 방법에 대해 설명합니다. 태아 CNS에서 신경 progenitors의 확장과 성장은 잘 1-4에 설명되어 있습니다. 이 성인의 흰색 물질 5-13에서 glial 전구체를 식별하고 분리 할 수 있습니다에도 불구 그러나, 체외 실험에서 충분한 인간의 oligodendrocytes을 획득하는 것은 어려운 남아있다. oligodendrocytes에게 14-21를 생산 myelin에 태아 신경 progenitors의 직접적인 차별화로 다양한 문화 환경의 발전의 여러 시도가 있었다. 이 프로토콜은 선택 성장 요소 (PDGF-AA, bFGF, 쉬, 그리고 NT-3), t로 보충 혈청 무료 매체에 3 주 동안 성장하면 O4 마커 (그림 2)를 표현 nestin 긍정적 인 신경 전구 세포를 더욱 설명모자는 oligodendrocyte 전구체 22-24의 증식과 생존을위한 필수적입니다. O4 + 세포에서 이러한 성장 요인의 제거는 myelin 구성 요소 (galactocerebroside와 MB)의 추가 차별화와 표현하게되었습니다. 또한, oligodendrocyte 차별화 마커의 표현은 처음에는 잘 발달 과정 (그림 1C)와 multipolar가 셀에 좁은 및 양극성 (그림 1B) 출연하는 세포의 형태학의 변화에 일치한다. 더 차별화의 마지막 단계를 수 있도록 성장 요인의 제거는 마우스와 인간 15,25 모두 수행 연구를 바탕으로 이루어졌습니다. 우리가 네 가지 성장 요인의 제거 차별화의 최종 마커의 표현에 필요한 걸 관찰하면서 triiodothyronine (T3)의 존재는 oligodendrocytes (26)의 생존과 차별화하는 것이 중요합니다. 세포가 oligo 중간 + GF에 보관과이를 비교 한SA 제어 할 수 있습니다.
우리는 쉬와 bFGF 24 등의 신호에 대한 응답으로 oligodendrocyte 세포에 multipotent 신경 전구 세포의 분화를 설명하기 위해 처음 없습니다. 이전 보고서는 대뇌 피질의 oligodendrogenesis가 임신 연령 22 비율로 증가 myelinate하는 인간의 태아 oligodendrocytes의 용량과 인간 24의 십주 임신 연령 주위를 시작했다. galactocerebroside의 차별화 + 및 O4 + 신경 전구 세포에서 oligodendrocyte 전구체 세포 둘째 임신 태아 뇌 21,27을 사용하여보고되었습니다. 그러나, 이러한 전지는 astrocytes 뉴런 등의 지원 세포의 부재에서 세포 분열 따위에 의해 번식하지 않습니다, 문화 21 시간이 지남에 따라 신속하게 사라집니다. Google 시스템은 GalC의 형성 팔주 임신성 시대의 인간 태아 문화에서 +와 MBP + 세포를 지원합니다. 또한 우리는 설명이 differe뉴런과 공동 재배는 차별화 된 oligodendrocytes의 생존을 연장 할 수 있지만 ntiated oligodendrocytes은 astrocytes 또는 뉴런과 같은 세포를 지원하는 필요없이 체외에서 배양 될 수 있습니다. 이 프로토콜의 하나 더 장점은 자신의 표현형을 유지하면서 주 동안 성장과 문화에 passaged 할 수있는 O4 + 아이콘을 표현하는 세포의 큰 숫자를 육성 할 수있는 가능성이 있습니다. 그 순간 그 O4 + 세포가 성장 요인은 매체에서 삭제 차별화의 마지막 단계에서 더 밀려 할 수 있습니다. 이 글에서 설명한 프로토콜은 체외 실험에서 적합 oligodendrocyte lineages의 필요성을 해결합니다. 또한, 우리는 전구 - 파생 oligodendrocyte을 향해 신경 progenitors의 차별화 층계를 유도 특정 요인의 식별이 발달의 세포와 분자 메커니즘을 이해하는 것이 중요하다고 생각전환. 그것은 또한 JCV 인간 neurotropic 바이러스의 pathogenesis에 관한 demyelinating 질병 및 바이러스 숙주 세포의 상호 작용을 연구하기위한 중요한 도구의 역할을 할 수 있습니다.
관심 없음 충돌이 선언 없습니다.
이 연구는 국립 보건원, NINDS의 교내 연구 프로그램에 의해 지원되었다. 저자는 편집을 돕기 위해 현미경과 파멜라 C.의 체질을 돕기 위해 분자 의학 및 신경 과학, 릭 Dreyfuss의 연구소의 모든 구성원을 감사드립니다.
Name | Company | Catalog Number | Comments | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
시약의 이름 | 회사 | 카탈로그 번호 | 최종 농도 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DME / 햄 F12 1시 1분 | 오메가 과학자 | DM-251 | 1X | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
알부민 소 | 시그마 | A9418 | 1퍼센트 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Gentamicin | 품질 체액 | 120-098-031 | 50 μg / ML | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
L-글루타민 | 품질 체액 | 118-084-061 | 이 MM | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
T3 | 시그마 | T2877 | 3 NM | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
N2 구성 요소 | Gibco BRL | 17,502 | 1:100 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
NT-3 | PeproTech 주식회사 | 450-03 | 이 NG / ML | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
쉬 | R & D 시스템 | 1314-SH/CF | 이 NG / ML | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
bFGF | PeproTech 주식회사 | 100-18B | 20 NG / ML | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
PDGF-AA | PeproTech 주식회사 | 100-13A | 10 NG / ML | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
PDL | 시그마 | P6407 | 50 μg / m | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
PFA | 전자 현미경 과학 | 15,712 | 2퍼센트 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
트립신 | 품질 체액 | 118-087-721 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Papain | 워싱턴 | LK003178 | 20 U / ML | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DNase 튜브 | 워싱턴 | LK003172 | 0.005 % | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
EBSS | 워싱턴 | LK003188 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
골드을 연장 과DAPI | Invitrogen | P36931 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
표 1. 시약. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
. 유동 세포 계측법 및 immunocytochemistry의 assays에 사용되는 표 2 항체 (ABS) 항체 conjugates : PE, phycoerythrin, 페트로, phycoerythrin 텍사스 레드, AMCA, 아미노 메틸 coumarin - 아세테이트, 싸이, cyanine, FITC, fluorescein의 isothiocyanate IG :. 면역 글로불린. . AF : 알렉사 형석, gαm : 염소 안티 - 마우스, gαrb : 염소 안티 - 토끼, dαck : 당나귀 방지 닭. |
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