Name: isolation of neural stem/progenitor cells from the periventricular region of the adult rat and human spinal cord
Uploaded: 2015-05-14T13:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 26 s
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The authors would like to acknowledge support from Spinal Cord Injury Ontario, the Ontario-China Research and Innovation Fund, the Toronto General and Western Hospital Foundation, and Physicians&#8217; Services Incorporated Foundation. The authors thank Dr. Tasneem Zahir for expert advice in human spinal cord NSPC culture, and Drs. Cindi Morshead and Iris Kulbatski for their expert advice in rat spinal cord NSPC isolation.

모든 동물의 절차는 동물 관리에 캐나다위원회에 의해 제조 된 실험 동물의 관리 및 사용에 대한 가이드에 설립 정책에 따라, 캐나다 동물 관리 대학 건강 네트워크의위원회, 토론토에 의해 승인됩니다. 인간의 척수 조직의 수확 용, 승인 대학 건강 네트워크 연구 윤리위원회에서 온타리오, 캐나다에 장기 기증을 감독 생활 재단의 트릴 - 선물로부터 얻은 것입니다. 해부 버퍼 문화 미디어 1. 준비 <ol><li> 쥐 척수의 분리를 들어, 100 ㎖ 해부 버퍼 (1X PBS + 0.6 % 포도당 + 2 % 페니실린 - 스트렙토 마이신) 냉장을 준비합니다. 인간의 척수를 들어 100 ㎖ 해부 버퍼 (1X HBSS + 0.6 % 포도당 + 2 % 페니실린 - 스트렙토 마이신) 냉장을 준비합니다. </li><li> 37 ° C에서 100 ml의 무 혈청 배지 (SFM)과 따뜻한을 준비합니다. SFM을 준비하기 위해, 2 mM L- 글루타민을 추가, 100 μg의 / m-A로 Neurobasal 배지에 L 페니실린 - 스트렙토 마이신, 2 % B27, 및 10 % 호르몬 믹스. 호르몬 믹스를 준비하려면,은 1 : 0.6 %의 포도당을 함유 한 DMEM / F12 배지를, 3 mM의 NaHCO3를, 5 mM의 HEPES, 25 μg의 / ㎖ 인슐린, 100 μg의 / ㎖ 아포 트랜스페린, 10 μm의 퓨 트레 신 (putrescine), 30 나노 셀레늄, 20 나노 프로게스테론. </li><li> EFH 성장 인자가 풍부한 도금 미디어를 준비 37 ° C에서 따뜻한 SFM (20 NG / ㎖ EGF, 20 NG / ㎖의 bFGF, 2 μg의 / ㎖ 헤파린을 추가 할 수 있습니다). 인간의 EFH 인간 재조합 성장 인자 (재료의 표 참조)이 포함되어 있는지 확인합니다. </li></ol> 2. 수확 및 성인 쥐 뇌실 주위 척수 조직의 해부 <ol><li> 에탄올 해부기구를 소독하고 사전에 멸균 생리 식염수, 또는 오토 클레이브 장비에 헹군다. 쥐 제공 - 하나의 기관에 따라 (6 ~ 8 주 이전) 나트륨 펜 토바 비탈 (65 ㎎ / ㎖에서 1 CC) 또는 마취 (즉, 4 % 이소 플루오 란)의 과다 복용의 독극물 주사는 동물 프로토콜을 승인했다. 디70 % 에탄올로 쥐의 뒷면을 여러개 대형 해부 가위 등의 표면에 피부를 제거합니다. </li><li> 등의 표면에 수직 가위를 잡고 가로 뒷다리 위의 척추를 잘라. 길이 방향으로 가시 돌기를 노출 주동이의 방향으로 척추를 덮는 등의 근육을 잘라 작은 가위를 사용합니다. </li><li> 노출 된 꼬리 끝에서 시작, 척수와 척추 사이의 공간에서 척추관의 측면 측면에 extradurally rongeurs 또는 작은 무딘 뼈 절단 공구를 삽입합니다. 얇은 판에 작은 상처 (왼쪽 뼈 아치와 척추의 양쪽에 가시 돌기의 권리를) 확인하고 조심스럽게 척수 (그림 1A-D)를 노출하는 얇은 판을 벗겨. 블레이드의 각도가 얕은 확인하고 기본 척수가 손상되지 않도록 코드 평행. </li><li> 박람회에 주동이의 방향으로 추궁 절제술 계속흉부와 경부 척수를 전자. </li><li> 조심스럽게 조심스럽게 코드를 해제 뿌리를 절단하는 무딘 조직 집게 및 사용 microscissors와 척추에서 척수를 절제. (1.1 전술) 4 ℃ 무균 쥐 해부 버퍼를 포함하는 페트리 접시에 절제 척수를 놓습니다. 갓 준비 4 ° C의 해부 버퍼에 조직을 씻어 사용하는 가위는 1cm 세그먼트 (그림 1E)에 횡 방향으로 척수를 잘라. </li><li> 조직의 각 세그먼트를 들어, 미세 집게로 조직을 잡고 한 손을 사용합니다. 다른 손으로 조심스럽게 해부 범위의 도움으로 덮는 수막, 백질과 회백질의 대부분을 제거 할 수 microscissors를 사용합니다. 대안 적으로, ependyma과 회백질 (도 1F-H)를 둘러싸는 소량 포함 척수의 뇌실 주위 영역을 남기고 회색 및 백색 물질의 대부분을 벗겨 미세 겸자 (4 듀 #)를 사용한다.</li><li> 차가운 쥐 해부 버퍼를 포함하는 10cm 멸균 페트리 접시에 해부 뇌실 주위 조직을 풀. </li></ol> 3. 수확 및 성인의 뇌실 주위 척수 조직의 해부 참고 : 다른 장기는 장기 이식을 위해 제거 된 후 인간의 척수 조직이 성인 장기 이식 기증자에서 수확 (기증자 나이의 2~60년 시대​​였다). 생활 프로그램의 연령초-선물은 환자의 가족에서 연구 목적으로 조직의 제거를위한 동의를 얻고 우리가 대동맥 크로스 클램핑의 2 시간 이내에 코드를 수확 할 수 있었다 있도록 적시에 우리의 수확 팀을 알립니다. 남성과 여성의 성인 부정적인 혈청과 공여자없이 감염이 허용됩니다. <ol><li> 같은 전방 노출을 사용하여 전방 접근법을 통해 수술실에서 멸균 방식으로 수확 조직은 이미 장기 TRANSP에 의한 장기 제거 해부LANT 수확 팀. </li><li> 큰 리브 살포기와 큰 혈관을 포함한 나머지 조직과 장기의 큰 패들 견인기와 후퇴를 통해 전방 척추를 노출. </li><li> 절제 할 수있는 척추의 원하는 길이의 주동이와 꼬리 끝의 추간판 통해 잘라 긴 칼날이 장착 된 흉골 톱을 사용합니다. 각도 톱은 약 45 ° 내측 척추관 단지 짧은 정지 추체의 측면 부분에서 삼각 골을 잘라. </li><li> 일괄 경질을 통해 절단되지 않도록주의하면서 곡선 osteotomes와 망치의 도움으로 원하는 부분의 추체의 중간 부분을 제거합니다. 부드럽게 톱니 집게로 경질 덮여 척수를 들어 올려 급격히 코드의 주동이와 꼬리 끝을 절개. 좌우 각각의 뿌리를 가로로 쪼개다 긴 가위와 집게를 사용합니다. </li><li> 4 °에서 척수의 절제 세그먼트를 배치; C 살균 버퍼 (1X HBSS + 0.6 % 포도당 + 2 % 페니실린 - 스트렙토 마이신) 조직 배양 방에 수송을위한 대형 시험관에서. </li> <li> 참고 : 일반적으로 3 - 상부 흉추에서 척수의 6 CM 구간 및 / 또는 중간에 낮은 흉부 수준은 가능한 한 빨리 순환의 중단 후 멸균 조건에서 수술실에서 제거하고 차가운 멸균 버퍼에 배치됩니다 . 순환의 중단 및 척수의 제거 사이에 경과 된 시간은 기부 표적 장기를 수확하는 데 필요한 시간에 따라 변화하고 45 분에서 2 시간 범위였다있다. 심장 및 폐도 제거 된 경우, 절개도 하부 경추 코드의 일부분을 수확하기까지 rostrally 취할 수있다. </li><li> 3 시간 이내에 일반적으로, 수확 후 가능한 한 빨리 인간의 척수 조직을 해부하다. 집게로 경질 및 기타 수막을 제거합니다. 갓 만든 4 ° C의 해부 버퍼의 척수 조직을 씻어1cm 세그먼트에 횡 방향으로 절단. </li><li> 해부 범위의 도움으로, 각 조직 세그먼트에 대한 조직 포셉, 미세 집게와 microscissors를 사용하여 회색 물질의 대부분을 덮는 수막, 백질을 절제합니다. 차가운 인간 해부 버퍼를 포함 10cm 무균 페트리 접시에 ependyma 주변 회백질 소량 포함 해부 뇌실 조직을 풀. </li></ol> 4. 분리 및 배양 성인 쥐와 인간의 척수 NSPCs의 <ol><li> 층류 후드에서 무균 적으로 다음 단계를 수행한다. <ol><li> microscissors와 1mm 3 조각으로 해부 쥐 또는 인간의 뇌실 주위 조직을 말하다. </li><li> 효소 물질 / 시약의 표에 나타낸 바와 같이 파파인 해리 키트를 사용하여 단백질 분해 효소 다진 조직을 해리. 참고 : 시약 구성 요소 4 튜브를 포함한다; 유리 병 1 : 얼의 균형 소금 솔루션 (EBSS), 유리 병 2 : 파파인 containing L의 시스테인 및 EDTA, 바이알 3 : 데 옥시 리보 뉴 클레아 제 I (DNase의), 비알 4 : 소 혈청 알부민 (BSA)과 Ovomucoid 프로테아제 억제제. 참고 : 참고 : 파파인은 단백질 기질에 대한 폭 넓은 특이성을 가지고 설 프히 드릴 프로테아제이다. 파파인은 여기 카 리카 파파야 공장에서 라텍스에서 파생 된 대부분의 단백질 기질 더욱 광범위보다 췌장 단백질 분해 효소를 저하된다. 해리 과정에서 점성을 증가시키고 피펫 어려운 것 해리 배지로 방출 될 일부 세포 손상 유발 DNA가있다. 따라서, 그대로는 DNase의 세포에 손상을주지 않고 DNA를 소화하는 세포 분리 방법에 포함된다. Ovomucoids는 분리 단계 이후 파파인 활성을 억제하는 데 사용되는 프로테아제 억제제 당단백된다. </li></ol></li><li> 처음 사용시, EBSS (유리 병 1) 32 mL로 알부민 ovomucoid 억제제 혼합물 (유리 병 4)를 재구성 한 후 4 ℃에서 저장하고 이후의 절연 부에 사용.참고 :이 ovomucoid 억제제의 10 mg을하고 mL의 알부민 10 ㎎의 유효 농도에서 솔루션을 얻을 수 있습니다. </li><li> 0.5 mM의 EDTA 1 MM의 L 시스테인에서 파파인 / ㎖의 20 대에서 해결책을 산출, 파파인 유리 병 (유리 병 2)에 EBSS (유리 병 1) 5 mL를 추가합니다. 파파인이 완전히 효소의 전체 활동을 보장하기 위해 용해 될 때까지 다른 십분의 37 ° C의 물을 욕조에 병을 배치, 완전히 용해 할 때 파파인 솔루션은 분명 나타나는지 확인합니다. </li><li> (3 병) DNase의 약병에 EBSS (유리 병 1)의 500 μl를 추가하고 DNase의가 변성 전단에 민감한으로 가볍게 섞는다. 약 20 단위 / ml의 파파인 및 0.005 %의 DNase의 최종 농도 결과, 파파인 함유 바이알 DNase의 용액 250 μL를 추가한다. 나중에 사용하기 위해 DNase의 유리 병의 균형을 저장합니다. </li><li> 위의 단계 4.4에서 제조 된 파파인 솔루션에 다진 쥐 또는 인간의 조직을 놓습니다. 인간의 조직 분리를 들어, 둘 사이에 동등하게 다진 조직을 분할파파인 바이알 (약 0.2 g / 병). </li><li> 파파인 활성화 용액 중에 조직을 해리 로커 플랫폼에서 일정한 교반하에 37 ℃에서 인큐베이션. 각각 0.4 g - 약 0.2 다진 조직의 크기에 따라 1 내지 2 시간 동안 45 분에 1 시간, 및 인체 조직에 대한 쥐 조직을 인큐베이션. </li><li> 흐린 세포 현탁액을 수득 나머지 조직편을 해리 10 ㎖ 피펫 혼합물 씹다. 실온에서 5 분 동안 300 XG에 멸균 15 ML 원뿔 튜브와 원심 분리기에 세포 현탁액을 (해리되지 않은 조직의 조각을 포함하지 않는다) 전송합니다. </li><li> 매체에 함유 ovomucoid 파파인​​ 억제제 펠렛 세포를 재현 탁. <ol><li> 15 ML 원뿔 튜브에 재구성 알부민 ovomucoid 방지 액 (유리 병 4) 300 μL와 2.7 ml의 EBSS (유리 병 1)을 혼합하여 ovomucoid 솔루션을 준비합니다. 위의 단계 4.4에서 저장 (3 병)의 DNase 솔루션 150 μl를 추가합니다. </li><li> 에서 상층 액을 버린다세포 펠렛은 즉시 희석 DNase의 알부민 억제제 혼합물에서 세포 펠렛을 재현 탁. </li></ol></li><li> 단일 단계 불연속 밀도 기울기를 통해 원심 분리하여 세포 점막에서 별도의 손상 세포. <ol><li> 위에 부드럽게 15ml의 튜브 (4 바이​​알) 알부민 억제제 용액 5 mL를 첨가하고, 5 ㎖ 피펫을 사용하여 불연속 밀도 구배를 준비 서서히 세포 현탁액 레이어 (단계 4.8에서 상술 한 바와 같이 제조) 알부민 억제제 솔루션입니다. </li><li> 실온에서 6 분 70 XG에 원심 분리기. </li><li> 주 :이 경계에서 최소의 혼합이 결과에 영향을주지 않지만 구배의 두 층 사이의 인터페이스는, 명확하게 볼 수 있어야한다. 멤브레인 단편 계면에 남아 해리 세포 튜브의 하단에 펠렛. </li></ol></li><li> 쥐 세포의 경우, 상층 액을 제거하고 래트 EFH 배지 1 ㎖에서 세포 펠렛을 재현 탁 (37 ° C에서 미리는 예열).혈구와 라이브 세포 밀도를 계산하고 EFH에 / μL (10) 세포의 밀도로 T25 문화 플라스크에 넣고 세포를 접시. 랫트 조직에서 세포의 전형적인 수율은 / μL 미만 10 세포의 밀도로 요구되는 약 80 % viability.If 클론 배양 종자 세포는 약 2 × 106 세포이다. 5 % CO 2, 37 ℃에서 플라스크를 품어 1 주 분야의 응집을 방지하는 문화가 방해받지 않고 성장할 수 있습니다. </li><li> 인체 세포의 경우, 상층 액을 제거하고, 인간 EFH 배지 10ml에 세포 펠렛을 재현 탁 (37 ° C에서 미리는 예열). 도 40㎛ 나일론 세포 여과기를 통하여 세포 현탁액을 필터 미엘린 및 세포막 파편을 제거하기 위해 EFH 30 ㎖로 하였다. 5 분 동안 300 XG 원심 분리기 및 EFH 배지 1 ㎖로 세포 펠렛을 재현 탁. </li><li> 혈구와 살아있는 세포 밀도를 계산하고 총 부피 / 웰 105 세포의 밀도로 6 웰 배양 플레이트에 인간 세포 판형5 ㎖의 EFH / 웰. 인체 조직에서 세포의 전형적인 수율은 약 70 %의 생존과 약 1 × 10 6 세포입니다. 같은 마트 리겔로 부착 기판과 사전 코트 우물 (아래 참고 참조). 1 ml의 SFM : 40 μL 마트 리겔의 비율로 희석. </li><li> 주 : 대안 적으로, 폴리 D 라이신 / 라미닌, 피브로넥틴, 콜라겐과 같은 다른 부착 기질을 사용할 수있다. </li><li> 5 % CO 2에서 37 ° C에서 접시를 품어과 문화 1 주일 동안 방해받지 않고 성장할 수 있습니다. </li></ol> 성인 쥐와 인간의 척수 NSPCs 5.과 Passaging <ol><li> 쥐 NSPCs 작은 neurosphere를 초기 파종 1 주일 이내에 직경 약 70 μm의를 형성 할 것이다; 상기 세포 현탁액을 수집하고 5 분 동안 300 XG에서 원심 분리하고, 기계적으로 해리를 neurosphere를 세포 펠렛을 분쇄하여 주간에 의해 통로 쥐 NSPCs. </li><li> 신선한 쥐 EFH 매체를 함유하는 T25 플라스크에 세포를 해리 시드. 또한,계대 50 % 조건 쥐 매체를 사용합니다. 계대에서 쥐 NSPCs의 전형적인 수율은 통로 수를 기하 급수적으로 증가 약 5 × 10 6 세포입니다. </li><li> 인간의 문화를 들어 일주일 초기 도금 후, 세포를 기판에 부착 할 수 있도록 회 매주 신선한 EFH와 배양액의 절반을 교체한다. 일반적 1~2주 이상 세포가 기판에 부착되면 신선한 EFH로 일주일에 두 번 배양액의 전체 부피를 대체. </li><li> 4-8주 사이의 합류에 도달하기 전에 배양 세포. <ol><li> 또한 37 ° C에서 약 10 분간 인큐베이션 당 효소 기질로부터 세포를 분리하여 배양 세포를 효소의 2 ㎖로 (자재 표 참조). 5 분 동안 300 XG에 세포 현탁액을 원심 분리 수집하고 부드럽게 갓 EFH 배지 1 ㎖로 세포 펠렛을 재현 탁. </li><li> 혈구와 살아있는 세포를 계산하고 6 웰 배양 접시에 세포를 플레이트 (사전 공동위와 같은 단계 4.12)에서 105 세포의 밀도 / 웰 / 웰 EFH 5 ㎖의 전체 부피에 ated. 계대에서 인간 NSPCs의 전형적인 수율은 약 2 × 10 6 세포이며, 일반적으로는 통로에 두 배로. 계대 사이에 주 3 회 - 일반적으로 50 % 조건 EFH 매체 (2) 문화를 유지한다. </li></ol></li></ol>

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The authors have nothing to disclose.

쥐의 척수 조직 관리의 해부 동안 추궁 절제술을 수행하는 동안 척수 손상되지 않도록주의해야한다. 이것은 척수 세그먼트 그대로 때 뇌실 조직을 분리하기 쉽다. 조직 세그먼트 완전히 해부 완충액에 침지되어야하고 덮는 수막과 백질은 microscissors와 스트립 길이로 절단 할 수있다. 또한, 미세 조직 집게 멀리 백질을 벗겨하는 데 사용할 수 있습니다. NSPCs위한 분리 과정을 ?...

NSPCs 자기 갱신과 쉽게 체외에서 확장 할 수 있습니다 신경 혈통하기 위해 최선을 다하고 다 능성 세포이다. 그들은 자기 갱신 다 능성 줄기 세포보다 제한 조상의 속성을 표시하기 때문에 우리는 신경 줄기 / 전구 세포의 혼합 인구로이 세포를 참조하십시오. NSPCs은 태아와 성인 뇌와 척수 1, 2 모두에서 발견된다. 성인에서, NSPCs는 일반적으로 대기하고 측면 심실 2-4 안감 뇌실 영역 및 척수 5,6의 중심 운하를 둘러싼 뇌실 주위 백질 영역을 포함하는 특정 틈새 시장 내에 위치. 일반적으로, NSPCs는 EGF와 bFGF를 보충 무 혈청 배지에서 자유 부동 neurosphere를 또는 부착 단일 층, 줄기 / 전구 세포 집단에 대한 선택 분열 촉진으로 배양. 원래 레이놀즈와 바이스 (2)에 의해 개발 된 neurosphere 분석은 가장 일반적으로 문화에 사용되며,신경 줄기 세포를 확장합니다. 그들이 성장 인자 배지 포함 혈청에 도금 할 때 NSPCs는 신경 세포, 성상 세포 및 희소 돌기 아교 세포로 분화, 능성을 보여줍니다. 배양 된 조직이 중앙 운하 6,7의 영역을 포함하는 경우 다 능성, 자기 갱신 NSPCs은 성인 쥐에서 척수를 분리하고 배양 할 수있다. 다른 영역으로부터 세포를 생성 반대로 성인 척수에서 생성 NSPCs 사용에 잠재적 이점이 조직 - 특이 적 세포가 가장 근접 부상이나 질병 다음 분실되거나 손상된 척수 세포 유사 있다는 것이다. 이전의 연구는 인간 성인 척수로부터 유래 neurosphere를 장기 또는 세포를 전파 8,9 충분한 수를 생성하기 위해 계대 수 없다는 것을 보여 주었다. 그러나, 배양 조건의 수정을, 우리는 시연, 성인의 척수 유래 NSPCs의 확장과 이식을보고 그 자체 갱신및 다 능성 NSPCs는 장기 이식 공여자 (10)의 성인 인간 척수로부터 분리 될 수있다. 주로, 성장 인자가 풍부한 배지에서 부착 기판에 절개 및 이들 세포를 배양 중에 백질의 대부분의 제거는 인간 성인 척수 NSPCs 증식 선정. 이 프로토콜에서 우리는 성인 쥐에서 인간의 장기 이식 기증자, 뇌실 주위 조직의 절개 및 NSPCs의 분리, 배양 및 확장에서 척수의 수확에 대해 설명합니다.

<table><tbody><tr><td>1x PBS</td><td>Life Technologies</td><td>#10010023</td><td>Dissection buffer</td></tr><tr><td>1x HBSS</td><td>Life Technologies</td><td>#14175095</td><td>Dissection buffer</td></tr><tr><td>D-glucose</td><td>Sigma</td><td># G-6152</td><td>Prepare 30% glucose stock solution for dissection buffer and hormone mix</td></tr><tr><td>Penicillin-Streptomycin</td><td>Life Technologies</td><td>#15140-148</td><td>Dissection buffer and culture medium</td></tr><tr><td>Neurobasal-A&amp;nbsp;</td><td>Life Technologies</td><td>#10888-022</td><td>Culture medium</td></tr><tr><td>L-glutamine, 200 mM</td><td>Life Technologies</td><td>#25030-081</td><td>Culture medium</td></tr><tr><td>B27</td><td>Life Technologies</td><td>#12587010</td><td>Culture medium</td></tr><tr><td>DMEM</td><td>Life Technologies</td><td>#11885084</td><td>Hormone mix</td></tr><tr><td>F12</td><td>Life Technologies</td><td>#21700-075</td><td>Hormone mix</td></tr><tr><td>NaHCO&lt;sub&gt;3&lt;/sub&gt;</td><td>Sigma</td><td># S-5761</td><td>Prepare 7.5% NaHCO&lt;sub&gt;3&lt;/sub&gt; stock solution for hormone mix</td></tr><tr><td>HEPES</td><td>Sigma</td><td>#H9136</td><td>Prepare 1M HEPES stock solution for hormone mix</td></tr><tr><td>Insulin</td><td>Sigma</td><td>#I-5500</td><td>Hormone mix</td></tr><tr><td>Apo-transferrin</td><td>Sigma</td><td>#T-2252</td><td>Hormone mix</td></tr><tr><td>Putrescine</td><td>Sigma</td><td># P7505</td><td>Hormone mix</td></tr><tr><td>Selenium</td><td>Sigma</td><td>#S-9133</td><td>Hormone mix</td></tr><tr><td>Progesterone</td><td>Sigma</td><td>#P-6149</td><td>Hormone mix</td></tr><tr><td>EGF, mouse</td><td>Sigma</td><td>#E4127</td><td>Prepare 100 &amp;mu;g/ml stocks in B27 and aliquot; EFH medium</td></tr><tr><td>EGF, human recombinant</td><td>Sigma</td><td>#E9644</td><td>Prepare 100 &amp;mu;g/ml stocks in B27 and aliquot; EFH medium</td></tr><tr><td>bFGF, human recombinant</td><td>Sigma</td><td>#F0291</td><td>Prepare 100 &amp;mu;g/ml stocks in B27 and aliquot; EFH medium&amp;nbsp;</td></tr><tr><td>Heparin, 10,000 U</td><td>Sigma</td><td>#H3149</td><td>Prepare 27.3 mg/ml stocks in hormone mix and aliquot; EFH medium</td></tr><tr><td>Papain dissociation kit</td><td>Worthington Biochemicals</td><td>#LK003150</td><td>Contains EBSS, papain, DNase, ovomucoid protease inhibitor with BSA</td></tr><tr><td>Sodium Pentobarbital</td><td>Bimeda &amp;ndash; MTC Animal Health Inc</td><td>DIN 00141704</td><td></td></tr><tr><td>Tissue Forceps: Addisons</td><td>Fine Science Tools</td><td>#11006-12&amp;nbsp;</td><td>Serrated standard tip; micro-tip also available</td></tr><tr><td>Fine Forceps: Dumont #4</td><td>Fine Science Tools</td><td>#11241-30</td><td></td></tr><tr><td>Microscissors</td><td>Fine Science Tools</td><td>#15024-10</td><td>Round-handled Vannas</td></tr><tr><td>Rongeurs</td><td>Bausch &amp;amp; Lomb</td><td>N1430</td><td></td></tr><tr><td>10 mm Petri dishes&amp;nbsp;</td><td>Nunc</td><td>1501</td><td></td></tr><tr><td>T25 Culture flasks</td><td>Nunc</td><td>156367</td><td></td></tr><tr><td>40 &amp;mu;m nylon cell strainer</td><td>VWR</td><td>CA21008-949</td><td></td></tr><tr><td>6 well plates</td><td>Nunc</td><td>CA73520-906</td><td></td></tr><tr><td>Matrigel, growth factor reduced (100x)</td><td>Corning</td><td>354230</td><td>Thaw according to directions and freeze aliquots; use diluted at a ratio of 40 &amp;mu;l Matrigel: 1 ml SFM</td></tr></tbody></table>

isolation of neural stem/progenitor cells from the periventricular region of the adult rat and human spinal cord

성인 쥐 및 성장 인자가 풍부한 배지에서 배양 인간 척수 신경 줄기 / 선조 세포 (NSPCs)는 자기 갱신, 및 확장 신경 줄기 세포의 분화능 증식을 허용한다. 혈청 조건에서 이러한 능성 NSPCs는 신경 세포, 성상 세포 및 희소 돌기 아교 세포를 생성, 차별화됩니다. 수확 된 조직의 bFGF (효소 파파인-EDTA 용액 중에서 해리 한 후 기계적으로 표피 성장 인자 (EGF)가 보충 된 배지로 Neurobasal 배지, 염기성 섬유 아세포 성장 인자에 도금 단일 세포 현탁액을 수득 해리 불연속 밀도 구배를 통해 분리되고 ) 및 헤파린. 성인 쥐 척수 NSPCs은 자기편 문화로 성장 자유 부동 neurosphere를 성인 인간의 척수 NSPCs으로 배양. 이러한 조건 하에서, 성인 척수 NSPCs은 전구 세포의 마커 익스프레스, 증식, 연속적 통로에 확장 될 수있다. 이러한 세포 수 bE는 다양한 자극에 반응하여 시험관 내에서 연구 및 외인성 인자는 신경 줄기 세포의 분화를 검사 혈통 제한을 촉진하기 위해 사용될 수있다. 능성 NSPCs 또는 그들의 자손 또한 회생 수리를 평가하기 위해 다양한 동물 모델에 이식 할 수있다.

EFH 매체에 현탁 배양에서 자란 성인 쥐 척수 세포는 초기 도금의 일주일 내 작은 neurosphere를 (미분화 세포의 콜로니)을 형성한다. 차 배양에서 도금 셀의 대부분은 죽게되고 성장 인자 응답 줄기 세포가 증식되고 EFH 매체에 대해 선택된다. 통로 (3)에 의해, 다수의 자유 부동 neurosphere를 약 100 μm의 직경 (그림 2A)에있을 것입니다. neurosphere를 라운드 및 위상 밝은이며, 고배율, 섬모 형상 m...

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Isolation of Neural Stem/Progenitor Cells from the Periventricular Region of the Adult Rat and Human Spinal Cord

The adult mammalian spinal cord contains neural stem/progenitor cells (NSPCs) that can be isolated and expanded in culture. This protocol describes the harvesting, isolation, culture, and passaging of NSPCs generated from the periventricular region of the adult spinal cord from the rat and from human organ transplant donors.

뇌실 주위 백질 성인 쥐의 지역 및 인간의 척수에서 신경 줄기 / 전구 세포의 분리

Adult rat and human spinal cord neural stem/progenitor cells (NSPCs) cultured in growth factor-enriched medium allows for the proliferation of ...

isolation-neural-stemprogenitor-cells-from-periventricular-region

Universidad San Sebastian

Research

JoVE Journal

Developmental Biology

12.2K 조회수.  Toronto Western Research Institute and Krembil Neuroscience Center. The adult mammalian spinal cord contains neural stem/progenitor cells (NSPCs) that can be isolated and expanded in culture. This protocol describes the harvesting, isolation, culture, and passaging of NSPCs generated from the periventricular region of the adult spinal cord from the rat and from human organ transplant donors. 

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Isolation and Expansion of the Adult Mouse Neural Stem Cells Using the Neurosphere Assay

Isolation and expansion of the putative neural stem cells (NSCs) from the adult murine brain was first described by Reynolds and Weiss in 1992 employing a chemically defined serum-free culture system known as the neurosphere assay (NSA). In this assay, the majority of differentiated cell types die within a few days of culture but a small population of growth factor responsive precursor cells undergo active proliferation in the presence of epidermal growth factor (EGF) and/ basic fibroblastic growth factor (bFGF). These cells form colonies of undifferentiated cells called neurospheres, which in turn can be subcultured to expand the pool of neural stem cells. Moreover, the cells can be induced to differentiate, generating the three major cell types of the CNS i.e. neurons, astrocytes, and oligodendrocytes. This assay provides an invaluable tool to supply a consistent, renewable source of undifferentiated CNS precursors, which could be used for in vitro studies and also for therapeutic purposes.
This video demonstrates the NSA method to generate and expand NSCs from the adult mouse periventricular region, and provides technical insights to ensure one can achieve reproducible neurosphere cultures. The procedure includes harvesting the brain from the adult mouse, micro-dissection of the periventricular region, tissue preparation and culture in the NSA. The harvested tissue is first chemically digested using trypsin-EDTA and then mechanically dissociated in NSC medium to achieve a single cell suspension and finally plated in the NSA. After 7-10 days in culture, the resulting primary neurospheres are ready for subculture to reach the amount of cells required for future experiments.

This video protocol demonstrates the neurosphere assay method to generate and expand neural stem cells from the adult mouse periventricular region, and provides technical insights to ensure one can achieve reproducible neurosphere cultures.

절연 및 Neurosphere 어세를 사용하여 성인 마우스 신경 줄기 세포의 확장

Isolation and expansion of the putative neural stem cells (NSCs) from the adult murine brain was first described by Reynolds and Weiss in 1992 employing a ...

연구

신경과학

Hypoxic Preconditioning of Marrow-derived Progenitor Cells As a Source for the Generation of Mature Schwann Cells

This manuscript describes a means to enrich for neural progenitors from the marrow stromal cell (MSC) population and thereafter to direct them to the mature Schwann cell fate. We subjected rat and human MSCs to transient hypoxic conditions (1% oxygen for 16 h) followed by expansion as neurospheres upon low-attachment substratum with epidermal growth factor (EGF)/basic fibroblast growth factor (bFGF) supplementation. Neurospheres were seeded onto poly-D-lysine/laminin-coated tissue culture plastic and cultured in a gliogenic cocktail containing &#946;-Heregulin, bFGF, and platelet-derived growth factor (PDGF) to generate Schwann cell-like cells (SCLCs). SCLCs were directed to fate commitment via coculture for 2 weeks with purified dorsal root ganglia (DRG) neurons obtained from E14-15 pregnant Sprague Dawley rats. Mature Schwann cells demonstrate persistence in S100&#946;/p75 expression and can form myelin segments. Cells generated in this manner have potential applications in autologous cell transplantation following spinal cord injury, as well as in disease modeling.

Marrow stromal cells (MSCs) with neural potential exist within the bone marrow. Our protocol enriches this population of cells via hypoxic preconditioning and thereafter directs them to become mature Schwann cells.

성숙한 슈반 세포 생성을위한 골수 유래 선조 세포의 저산소 전처리

This manuscript describes a means to enrich for neural progenitors from the marrow stromal cell (MSC) population and thereafter to direct them to the ...

발생학

Promotion of Survival and Differentiation of Neural Stem Cells with Fibrin and Growth Factor Cocktails after Severe Spinal Cord Injury

Neural stem cells (NSCs) can self-renew and differentiate into neurons and glia. Transplanted NSCs can replace lost neurons and glia after spinal cord injury (SCI), and can form functional relays to re-connect spinal cord segments above and below a lesion. Previous studies grafting neural stem cells have been limited by incomplete graft survival within the spinal cord lesion cavity. Further, tracking of graft cell survival, differentiation, and process extension had not been optimized. Finally, in previous studies, cultured rat NSCs were typically reported to differentiate into glia when grafted to the injured spinal cord, rather than neurons, unless fate was driven to a specific cell type. To address these issues, we developed new methods to improve the survival, integration and differentiation of NSCs to sites of even severe SCI. NSCs were freshly isolated from embryonic day 14 spinal cord (E14) from a stable transgenic Fischer 344 rat line expressing green fluorescent protein (GFP) and were embedded into a fibrin matrix containing growth factors; this formulation aimed to retain grafted cells in the lesion cavity and support cell survival. NSCs in the fibrin/growth factor cocktail were implanted two weeks after thoracic level-3 (T3) complete spinal cord transections, thereby avoiding peak periods of inflammation. Resulting grafts completely filled the lesion cavity and differentiated into both neurons, which extended axons into the host spinal cord over remarkably long distances, and glia. Grafts of cultured human NSCs expressing GFP resulted in similar findings. Thus, methods are defined for improving neural stem cell grafting, survival and analysis of in vivo findings.

Fibrin matrices containing growth factors were used to retain grafted neural stem cells into sites of complete spinal cord transection. Grafted cells completely filled the lesion cavity and differentiated into multiple neural cell types, including neurons that extended axons into host spinal cord over long distances.

중증 척수 손상 후 섬유소 및 성장 인자 칵테일 신경 줄기 세포의 생존 및 분화 촉진

Neural stem cells (NSCs) can self-renew and differentiate into neurons and glia. Transplanted NSCs can replace lost neurons and glia after spinal cord ...

Growing Neural Stem Cells from Conventional and Nonconventional Regions of the Adult Rodent Brain

Recent work demonstrates that central nervous system (CNS) regeneration and tumorigenesis involves populations of stem cells (SCs) resident within the adult brain. However, the mechanisms these normally quiescent cells employ to ensure proper functioning of neural networks, as well as their role in recovery from injury and mitigation of neurodegenerative processes are little understood. These cells reside in regions referred to as &#34;niches&#34; that provide a sustaining environment involving modulatory signals from both the vascular and immune systems. The isolation, maintenance, and differentiation of CNS SCs under defined culture conditions which exclude unknown factors, makes them accessible to treatment by pharmacological or genetic means, thus providing insight into their in vivo behavior. Here we offer detailed information on the methods for generating cultures of CNS SCs from distinct regions of the adult brain and approaches to assess their differentiation potential into neurons, astrocytes, and oligodendrocytes in vitro. This technique yields a homogeneous cell population as a monolayer culture that can be visualized to study individual SCs and their progeny. Furthermore, it can be applied across different animal model systems and clinical samples, being used previously to predict regenerative responses in the damaged adult nervous system.

Neural stem cells harvested from the adult brain are increasing utilized in applications ranging from the basic research of nervous system development to exploring potential clinical applications in regenerative medicine. This makes rigorous control in the isolation and culturing conditions used to grow these cells critical to sound experimental outcomes.

성인 쥐의 뇌의 기존 및 비 인습적 인 지역에서 신경 줄기 세포 성장

Recent work demonstrates that central nervous system (CNS) regeneration and tumorigenesis involves populations of stem cells (SCs) resident within the ...

A cGMP-applicable Expansion Method for Aggregates of Human Neural Stem and Progenitor Cells Derived From Pluripotent Stem Cells or Fetal Brain Tissue

A cell expansion technique to amass large numbers of cells from a single specimen for research experiments and clinical trials would greatly benefit the stem cell community. Many current expansion methods are laborious and costly, and those involving complete dissociation may cause several stem and progenitor cell types to undergo differentiation or early senescence. To overcome these problems, we have developed an automated mechanical passaging method referred to as &#8220;chopping&#8221; that is simple and inexpensive. This technique avoids chemical or enzymatic dissociation into single cells and instead allows for the large-scale expansion of suspended, spheroid cultures that maintain constant cell/cell contact. The chopping method has primarily been used for fetal brain-derived neural progenitor cells or neurospheres, and has recently been published for use with neural stem cells derived from embryonic and induced pluripotent stem cells. The procedure involves seeding neurospheres onto a tissue culture Petri dish and subsequently passing a sharp, sterile blade through the cells effectively automating the tedious process of manually mechanically dissociating each sphere. Suspending cells in culture provides a favorable surface area-to-volume ratio; as over 500,000 cells can be grown within a single neurosphere of less than 0.5 mm in diameter. In one T175 flask, over 50 million cells can grow in suspension cultures compared to only 15 million in adherent cultures. Importantly, the chopping procedure has been used under current good manufacturing practice (cGMP), permitting mass quantity production of clinical-grade cell products.

This protocol describes a novel mechanical chopping method that allows the expansion of spherical neural stem and progenitor cell aggregates without dissociation to a single cell suspension.&#160; Maintaining cell/cell contact allows rapid and stable growth for over 40 passages.

인간의 신경의 집계의 cGMP-해당 확장 방법은 줄기 및 전구 세포는 다 능성 줄기 세포 또는 태아 뇌 조직에서 파생 된

A cell expansion technique to amass large numbers of cells from a single specimen for research experiments and clinical trials would greatly benefit the ...

Isolation and Culture of Adult Neural Stem Cells from the Mouse Subcallosal Zone

Adult neural stem cells (aNSCs) can be used for the regeneration of damaged brain tissue. NSCs have the potential for differentiation and proliferation into three types of cells: neurons, astrocytes, and oligodendrocytes. Identifying aNSC-derived regions and characterizing the aNSC properties are critical for the potential use of aNSCs and for the elucidation of their role in neural regeneration. The subcallosal zone (SCZ), located between white matter and the hippocampus, has recently been reported to contain aNSCs and continuously give rise to neuroblasts. A low percentage of aNSCs from the SCZ is differentiated into neurons; most cells are differentiated into glial cells, such as oligodendrocytes and astrocytes. These cells are suggested to have a therapeutic potential for traumatic cortical injury. This protocol describes in detail the process to generate SCZ-aNSCs from an adult mouse brain. A brain matrix with intervals of 1 mm is used to obtain the SCZ-containing coronal slices and to precisely dissect the SCZ from the whole brain. The SCZ sections are initially subjected to a neurosphere culture. A well-developed culture system allows for the verification of their characteristics and can increase research on NSCs. A neurosphere culture system provides a useful tool for determining proliferation and collecting the genuine NSCs. A monolayer culture is also an in vitro system to assay proliferation and differentiation. Significantly, this culture system provides a more homogenous environment for NSCs than the neurosphere culture system. Thus, using a discrete brain region, these culture systems will be helpful for expanding our knowledge about aNSCs and their applications for therapeutic uses.

Establishing culture systems for the expansion of adult neural stem cells (aNSCs) allows for the examination and application of aNSCs for therapy. The subcallosal zone (SCZ) has recently been recognized as a novel neuroblast-forming region in adult mice. Here, methods for the isolation, expansion, and differentiation of SCZ-aNSCs are described.

마우스 뇌량 밑 영역에서의 분리 및 성인 신경 줄기 세포의 문화

Adult neural stem cells (aNSCs) can be used for the regeneration of damaged brain tissue. NSCs have the potential for differentiation and proliferation ...

A Neurosphere Assay to Evaluate Endogenous Neural Stem Cell Activation in a Mouse Model of Minimal Spinal Cord Injury

Neural stem cells (NSCs) in the adult mammalian spinal cord are a relatively mitotically quiescent population of periventricular cells that can be studied in vitro using the neurosphere assay. This colony-forming assay is a powerful tool to study the response of NSCs to exogenous factors in a dish; however, this can also be used to study the effect of in vivo manipulations with the proper understanding of the strengths and limitations of the assay. One manipulation of the clinical interest is the effect of injury on endogenous NSC activation. Current models of spinal cord injury provide a challenge to study this as the severity of common contusion, compression, and transection models cause the destruction of the NSC niche at the site of the injury where the stem cells reside. Here, we describe a minimal injury model that causes localized damage at the superficial dorsolateral surface of the lower thoracic level (T7/8) of the adult mouse spinal cord. This injury model spares the central canal at the level of injury and permits analysis of the NSCs that reside at the level of the lesion at various time points following injury. Here, we show how the neurosphere assay can be utilized to study the activation of the two distinct, lineally-related, populations of NSCs that reside in the spinal cord periventricular region - primitive and definitive NSCs (pNSCs and dNSCs, respectively). We demonstrate how to isolate and culture these NSCs from the periventricular region at the level of injury and the white matter injury site. Our post-surgical spinal cord dissections show increased numbers of pNSC and dNSC-derived neurospheres from the periventricular region of injured cords compared to controls, speaking to their activation via injury. Furthermore, following injury, dNSC-derived neurospheres can be isolated from the injury site &#8212; demonstrating the ability of NSCs to migrate from their periventricular niche to sites of injury.

Here, we demonstrate the performance of a minimal spinal cord injury model in an adult mouse that spares the central canal niche housing endogenous neural stem cells (NSCs). We show how the neurosphere assay can be used to quantify activation and migration of definitive and primitive NSCs following injury.

최소한의 척수 상해의 마우스 모델에서 내 인 성 신경 줄기 세포 활성화 평가 Neurosphere 분석 결과

Neural stem cells (NSCs) in the adult mammalian spinal cord are a relatively mitotically quiescent population of periventricular cells that can be studied ...

Isolation and Culture of Embryonic Mouse Neural Stem Cells

Neural stem cells (NSCs) are multipotent and can give rise to the three major cell types of the central nervous system (CNS). In vitro culture and expansion of NSCs provide a suitable source of cells for neuroscientists to study the function of neurons and glial cells along with their interactions. There are several reported techniques for the isolation of neural stem cells from adult or embryo mammalian brains. During the microsurgical operation to isolate NSCs from different regions of the embryonic CNS, it is very important to reduce the damage to the brain cells to obtain the highest ratio of live and expandable stem cells. A possible technique for stress reduction during isolation of these cells from the mouse embryo brain is the reduction of surgical time. Here, we demonstrate a developed technique for rapid isolation of these cells from the E13 mouse embryo ganglionic eminence. Surgical procedures include harvesting E13 mouse embryos from the uterus, cutting the frontal fontanelle of the embryo with a bent needle tip, extracting the brain from the skull, microdissection of the isolated brain to harvest the ganglionic eminence, dissociation of the harvested tissue in NSC medium to gain a single cell suspension, and finally plating cells in suspension culture to generate neurospheres.

Here, we introduce a novel microsurgical technique for the isolation of neural stem cells from the E13 mouse embryo ganglionic eminence.

절연 및 마우스 배아 신경 줄기 세포의 문화

Neural stem cells (NSCs) are multipotent and can give rise to the three major cell types of the central nervous system (CNS). In vitro culture and ...

신경 줄기 및 희소돌기아교세포 전구 세포 분리를 위한 쥐 "뇌 착유"

The "Brain Milking" Method for the Isolation of Neural Stem Cells and Oligodendrocyte Progenitor Cells from Live Rats

Tissue-specific neural stem cells (NSCs) remain active in the mammalian postnatal brain. They reside in specialized niches, where they generate new neurons and glia. One such niche is the subependymal zone (SEZ; also called the ventricular-subventricular zone), which is located across the lateral walls of the lateral ventricles, adjacent to the ependymal cell layer. Oligodendrocyte progenitor cells (OPCs) are abundantly distributed throughout the central nervous system, constituting a pool of proliferative progenitor cells that can generate oligodendrocytes.
Both NSCs and OPCs exhibit self-renewal potential and quiescence/activation cycles. Due to their location, the isolation and experimental investigation of these cells is performed postmortem. Here, we describe in detail &#34;brain milking&#34;, a method for the isolation of NSCs and OPCs, amongst other cells, from live animals. This is a two-step protocol designed for use in rodents and tested in rats. First, cells are &#34;released&#34; from the tissue via stereotaxic intracerebroventricular (i.c.v.) injection of a &#34;release cocktail&#34;. The main components are neuraminidase, which targets ependymal cells and induces ventricular wall denudation, an integrin-&#946;1-blocking antibody, and fibroblast growth factor-2. At a second &#34;collection&#34; step, liquid biopsies of cerebrospinal fluid are performed from the cisterna magna, in anesthetized rats without the need of an incision.
Results presented here show that isolated cells retain their endogenous profile and that NSCs of the SEZ preserve their quiescence. The denudation of the ependymal layer is restricted to the anatomical level of injection and the protocol (release and collection) is tolerated well&#160; by the animals. This novel approach paves the way for performing longitudinal studies of endogenous neurogenesis and gliogenesis in experimental animals.

저자 스포트라이트: Collecting Neural Stem and Progenitor Cells from Live Animals Using a Novel Brain Milking Protocol (새로운 뇌 착유 프로토콜을 사용하여 살아있는 동물에서 신경 줄기 및 전구 세포 수집) 

A method for the isolation of neural stem cells and oligodendrocyte progenitor cells from the brains of live rats is presented here in experimental detail. It allows multiple collections of these cells from the same animals without compromising their well-being.

살아있는 쥐에서 신경 줄기 세포와 희소돌기아교세포 전구 세포를 분리하기 위한 "뇌 착유" 방법

Tissue-specific neural stem cells (NSCs) remain active in the mammalian postnatal brain. They reside in specialized niches, where they generate new ...

뇌실 주위 백질 성인 쥐의 지역 및 인간의 척수에서 신경 줄기 / 전구 세포의 분리

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절연 및 Neurosphere 어세를 사용하여 성인 마우스 신경 줄기 세포의 확장

성숙한 슈반 세포 생성을위한 골수 유래 선조 세포의 저산소 전처리

중증 척수 손상 후 섬유소 및 성장 인자 칵테일 신경 줄기 세포의 생존 및 분화 촉진

성인 쥐의 뇌의 기존 및 비 인습적 인 지역에서 신경 줄기 세포 성장

인간의 신경의 집계의 cGMP-해당 확장 방법은 줄기 및 전구 세포는 다 능성 줄기 세포 또는 태아 뇌 조직에서 파생 된

마우스 뇌량 밑 영역에서의 분리 및 성인 신경 줄기 세포의 문화

최소한의 척수 상해의 마우스 모델에서 내 인 성 신경 줄기 세포 활성화 평가 Neurosphere 분석 결과

절연 및 마우스 배아 신경 줄기 세포의 문화

살아있는 쥐에서 신경 줄기 세포와 희소돌기아교세포 전구 세포를 분리하기 위한 "뇌 착유" 방법

살아있는 쥐에서 신경 줄기 세포와 희소돌기아교세포 전구 세포를 분리하기 위한 "뇌 착유" 방법