소뇌 과립 세포 배양에서 미세 아교 세포의 선택적 고갈 L - 류신 메틸 에스테르를 사용하여
Summary
Microglia can influence neurons and other glia in culture by various non-cell autonomous mechanisms. Here, we present a protocol to selectively deplete microglia from primary neuronal cultures. This method has the potential to elucidate the role of microglial-neuronal interactions, with implications for neurodegenerative conditions where neuroinflammation is a hallmark feature.
Abstract
Microglia, the resident immunocompetent cells of the CNS, play multifaceted roles in modulating and controlling neuronal function, as well as mediating innate immunity. Primary rodent cell culture models have greatly advanced our understanding of neuronal-glial interactions, but only recently have methods to specifically eliminate microglia from mixed cultures been utilized. One such technique – described here – is the use of L-leucine methyl ester, a lysomotropic agent that is internalized by macrophages and microglia, wherein it causes lysosomal disruption and subsequent apoptosis13,14. Experiments using L-leucine methyl ester have the power to identify the contribution of microglia to the surrounding cellular environment under diverse culture conditions. Using a protocol optimized in our laboratory, we describe how to eliminate microglia from P5 rodent cerebellar granule cell culture. This approach allows one to assess the relative impact of microglia on experimental data, as well as determine whether microglia are playing a neuroprotective or neurotoxic role in culture models of neurological conditions, such as stroke, Alzheimer’s or Parkinson’s disease.
Introduction
인간의 두뇌는 추정 850 억 뉴런 및 아교 세포를 포함 하나 85000000000 다른 비 신경 세포를 포함한다. 영어로 번역 '아교 세포'의 따라서 그리스 어원 – 신경 과학자가 신경 세포 인구에 주로 초점을 맞추고있다 지난 100 년간의 큰 부분을 위해, 아교 세포를 믿는 것은 뉴런 구조 지원을 제공하는 수동적 인 지원 세포보다 조금 더 할 수 '접착제'. 최근에, 그러나, 신경 – 아교 상호 작용이 신경 생물학, 신경 생리학, 많은 신경 퇴행성 질환의 기원과 진행의 기본 측면에 훨씬 더 근본적인 될 수 있다는 것을 점점 더 분명되고있다. 소뇌 과립 세포 (CGCs), 인간의 두뇌에서 가장 풍부한 균일 신경 인구는 소뇌를 지배하고 세포 구성 성분의 90 % 이상을 차지한다. 따라서, 이러한 세포는 t위한 모델 시스템으로 in vitro에서 광범위하게 사용되어왔다그는 신경 발달, 기능, 병리 2-6의 연구.
그러나, CGC의 문화는 여전히 논란의 여지 상당한 비율의 미세 아교 세포 및 기타 아교 세포가 포함되어 있습니다. 그 결과, 추정되는 다른 세포 치료법에 직접 신경 반응을 표시 CGC 데이터가 실제로 발생할 수 – 부분적 또는 전체로 – 배양에서 신경교 이웃 간접 보조 응답으로부터. 이를 평가하기 위해, 우리는 선택적으로 L-류신 메틸 에스테르 (LME)의 도움으로 CGC의 연결을 문화에서 미세 아교를 제거. LME 원래 선택적 식세포 7을 파괴하는데 사용 lysomotropic 에이전트이며, 이후 선택적 신경, 성상 세포, 및 신경 교세포의 혼합 배양에서 8,9,10 미세 아교 세포를 고갈하는 데 사용되어왔다. LME는 리소좀 파쇄 및 후속 13,14 아폽토시스를 유발하며, 대 식세포와 미세 아교 세포에 의해 내재화된다. 대 식세포와 미세 아교 세포는 그들이 particula로 발생 리소좀에서 특징적으로 풍부LME 처리에 노출시 RLY 취약합니다. 이 프로토콜은 CGC 및 다른 신경 / 아교 세포 배양 시스템을 이용한 실험에서 미세 아교 세포의 기여를 확인 할 수있는 강력하면서도 간단하고 쉬운 방법을 제공합니다.
Protocol
Representative Results
Discussion
가장 중요한 단계는 CGC에서 미세 아교 세포의 성공적인 선택적 제거를 보장하기 위해 및 / 또는 혼합 된 문화가있다 : 1) 멸균 및 건강한 CGC 문화를 유지하는 단계; 2) 필터 LME 함유 배지를 살균하여 pH 7.4 용액을 복귀; 3) 유지 CGC 미디어를 유지하고 37 미디어 LME이 함유 열 충격을 방지하기 위해 C를 °; 4) 세포를 배양기 밖에 유지되는 시간을 줄이기 위해 빨리 작동.
이?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
This research was support by an Aims2Cure, UK and a UCL Impact Award Ph.D. studentship to JMP and an MRC Capacity Building Ph.D. studentship in Dementia to JMP.
Materials
| Forceps | Sigma-Aldrich | F4142 | The curved end facilitates removal of the cerebellum |
| Micro-dissecting scissors | Sigma-Aldrich | S3146 | Straight, sharp point facilitates rodent P4-7 dissection |
| L-leucine methyl ester hydrochloride | Sigma-Aldrich | 7517-19-3 | |
| EBSS solution | Sigma-Aldrich | E7510-500 ml | |
| Poly-D-lysine | Sigma-Aldrich | 27964-99-4 | Coat coverslips 1 day before use |
| Bovine serum albumin (BSA) | Sigma-Aldrich | A9418 | |
| Phosphate buffered saline (PBS) | Sigma-Aldrich | P4417 | |
| DNase | Sigma-Aldrich | D5025 | |
| Soybean trypsin inhibitor | Sigma-Aldrich | T6414 | |
| Mouse anti-ED1 antibody | Abcam | ab31630 |
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