Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Nền tảng đồng văn hóa phân vùng vi lỏng cho nghiên cứu myelin hóa sợi trục hệ thần kinh trung ương
Tóm tắt
Bài báo này trình bày một nền tảng đồng văn hóa vi lỏng phân vùng tròn có thể được sử dụng cho nghiên cứu myelin hóa sợi trục hệ thần kinh trung ương (CNS). Nền tảng vi lỏng bao gồm một khoang soma và một khoang sợi trục/tế bào glia được kết nối thông qua các dãy vi kênh hướng dẫn sợi trục. Các tế bào glia sản xuất myelin, cụ thể là oligodendrocytes (OLs), được đặt trong khoang sợi trục/tế bào glia, tương tác chỉ với các sợi trục mà không tương tác với thể soma thần kinh bị hạn chế trong khoang soma, tương tự như tình trạng trong cơ thể sống khi mà nhiều sợi trục được bao myelin bởi OLs ở khoảng cách xa khỏi các thân tế bào thần kinh. Các tế bào thần kinh vỏ não tiên phát từ chuột mang thai 16-18 ngày được nuôi cấy bên trong khoang soma trong hai tuần để cho phép chúng trưởng thành và hình thành các mạng lưới sợi trục rộng lớn. Các tiểu bào OL, được tách ra từ não của chuột sau sinh ngày 1-2, sau đó được thêm vào khoang sợi trục/tế bào glia và đồng nuôi cấy với các tế bào thần kinh trong hai tuần tiếp theo. Vi mạch cho thấy sự cách ly chất lỏng giữa hai khoang và thành công trong việc cách ly các thân tế bào thần kinh và nhánh tế bào khỏi các sợi trục đang phát triển qua các dãy vi kênh hướng dẫn sợi trục vào khoang sợi trục/tế bào glia. Thiết bị đồng văn hóa hình tròn phát triển ở đây cho thấy các đặc tính tải tế bào xuất sắc, nơi có số lượng tế bào đáng kể được bố trí gần các vi kênh hướng dẫn sợi trục. Điều này làm tăng đáng kể xác suất các sợi trục vượt qua các vi kênh này, được chứng minh bởi việc hơn 51% diện tích của khoang sợi trục/tế bào glia được covered bởi các sợi trục hai tuần sau khi gieo tế bào. Các tiểu bào OL đồng nuôi cấy với các sợi trục bên trong khoang sợi trục/tế bào glia đã thành công trong việc phân hóa thành các OL trưởng thành. Những kết quả này cho thấy rằng thiết bị này có thể được sử dụng như một nền tảng đồng văn hóa in vitro xuất sắc để nghiên cứu tương tác và tín hiệu sợi trục-tế bào glia cục bộ.
Từ khóa
#Hệ thần kinh trung ương #myelin hóa sợi trục #đồng văn hóa vi lỏng #oligodendrocytes #tương tác tế bào.Tài liệu tham khảo
N. Baumann, D. Pham-Dinh, Physiol. Rev. 81, 871 (2001)
J. Bi, N.P. Tsai, H.Y. Lu, H.H. Loh, L.N. Wei, Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 103, 19919 (2006)
R.B. Campenot, Proc. Natl. Acad. Sci. 74, 4516 (1977)
Z. Chao, D. Bakkum, D. Wagenaar, S. Potter, Neuroinformatics 3, 263 (2005)
M.O. Heuschkel, L. Guerin, B. Buisson, D. Bertand, P. Renaud, Sens. Actuators B. 48, 356 (1998)
T. Ishibashi, K.A. Dakin, B. Stevens, P.R. Lee, R.D. Fields, Neuron 49, 823 (2006)
C. James, A. Spence, N. Dowell-Mesfin, R. Hussain, K. Smith, H. Craighead, M. Isaacson, W. Shain, J. Turner, IEEE Trans. Biomed. Eng. 51, 1640 (2004)
B. Knusel, J. Winslow, A. Rosenthal, L. Burton, D. Seid, K. Nikolics, F. Hefti, Neurobiology 88, 961 (1991)
J. Li, O. Baud, T. Vartanian, J.J. Volpe, P.A. Rosenberg, Proc. Natl. Acad. Sci. 102, 9936 (2005)
R. Mains, P. Patterson, J. Cell Biol. 59, 329 (1973)
L. Millet, M. Stewart, J. Sweedler, R. Nuzzo, M. Gillette, Lab chip 7, 987 (2007)
F. Morin, N. Nishimura, L. Griscom, B. LePioufle, H. Fujita, Y. Takamura, E. Tamiya, Biosens. Bioelectron. 21, 1093 (2006)
B.K. Ng, L. Chen, W. Mandemakers, J.M. Cosgaya, J.R. Chan, J. Neurosci. 27, 7597 (2007)
S.K. Ranula, M.A. McClain, M.S. Wang, J.D. Glass, A.B. Frazier, Lab chip 6, 1530 (2006)
D.L. Sherman, P.J. Brophy, Nat. Rev. 6, 683 (2005)
A.M. Taylor, M. Blurton-Jones, S.W. Rhee, D. Cribbs, C. Cotman, N.L. Jeon, Nature Methods 2, 599 (2005)
A.R. Taylor, D. Gifondorwa, J. Newbern, M. Robinson, J. Strupe, D. Prevette, R. Oppenheim, C. Milligan, J. Neurosci. 27, 634 (2007)
P. Thiebaud, L. Lauer, W. Knoll, A. Offenhausser, Biosens. Bioelectron. 17, 87 (2002)
Y. Xia, G. Whitesides, Angew. Chem 37, 550 (1998)