| FACS-based Isolation of Neural and Glioma Stem Cell Populations from Fresh Human Tissues Utilizing EGF Ligand
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Author:
Date:
2017-12-20
[Abstract] Direct isolation of human neural and glioma stem cells from fresh tissues permits their biological study without prior culture and may capture novel aspects of their molecular phenotype in their native state. Recently, we demonstrated the ability to prospectively isolate stem cell populations from fresh human germinal matrix and glioblastoma samples, exploiting the ability of cells to bind the Epidermal Growth Factor (EGF) ligand in fluorescence-activated cell sorting (FACS). We demonstrated that FACS-isolated EGF-bound neural and glioblastoma populations encompass the sphere-forming colonies in vitro, and are capable of both self-renewal and multilineage differentiation. Here we describe in detail the purification methodology of EGF-bound (i.e., EGFR+) human neural and ...
[摘要] 从新鲜组织中直接分离人类神经和胶质瘤干细胞允许其在没有事先培养的情况下进行生物学研究，并且可以在其天然状态中捕获其分子表型的新方面。最近，我们展示了前瞻性地从新鲜人类生发基质和胶质母细胞瘤样品中分离干细胞群的能力，利用细胞在荧光激活细胞分选（FACS）中结合表皮生长因子（EGF）配体的能力。我们证明FACS分离的EGF结合的神经和成胶质细胞瘤细胞群体在体外包含球体形成的集落，并且能够自我更新和多向分化。在此我们详细描述了具有来自新鲜死亡和手术组织的干细胞特性的EGF-结合（即EGFR +）人类神经和胶质瘤细胞的纯化方法。利用天然配体结合能力前瞻性分离干细胞群的能力为了解非培养条件下的正常和肿瘤细胞生物学打开了新的门，并且适用于在种群和单细胞分辨率下的各种下游分子测序研究。
【背景】由于缺乏通用的神经和神经胶质瘤干细胞标志物（Lathia et al。，2015）以及频繁依赖于培养的细胞，理解人神经和胶质瘤干细胞的内在生物学一直是一个挑战比那些直接从组织分离的。跨膜糖蛋白Prominin或CD133是分离神经（Uchida等，2000）和神经胶质瘤干细胞（GSC）（Singh等，2000）的最好描述和经常使用的干细胞标记物之一。等人，2003; Singh等人，2004; ...
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| Optogenetic Stimulation and Recording of Primary Cultured Neurons with Spatiotemporal Control
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Author:
Date:
2017-06-20
[Abstract] We studied a network of cortical neurons in culture and developed an innovative optical device to stimulate optogenetically a large neuronal population with both spatial and temporal precision. We first describe how to culture primary neurons expressing channelrhodopsin. We then detail the optogenetic setup based on the workings of a fast Digital Light Processing (DLP) projector. The setup is able to stimulate tens to hundreds neurons with independent trains of light pulses that evoked action potentials with high temporal resolution. During photostimulation, network activity was monitored using patch-clamp recordings of up to 4 neurons. The experiment is ideally suited to study recurrent network dynamics or biological processes such as plasticity or homeostasis in a network of neurons ...
[摘要] 我们研究了文化中的皮层神经元网络，并开发了一种创新的光学装置，以空间和时间精确度激发大量神经元。 我们首先描述如何培养表达channelorhodopsin的原代神经元。 然后，我们将根据快速数字光处理（DLP）投影机的工作原理来详细说明光遗传设置。 该设置能够用独立的光脉冲训练数十到数百个神经元，以高时间分辨率诱发动作电位。 在光刺激期间，使用多达4个神经元的膜片钳记录监测网络活动。 该实验非常适合研究复杂的网络动力学或生物过程，如神经元网络中的可塑性或体内平衡，当子群体由其特征（相关性，速率和大小）进行精细控制的不同刺激激活时。
【背景】光致遗传学提供以毫秒精度控制神经元活动的平均值。然而，神经元通常通过同时激活整个群体的光的闪光或通过在整个视野上的时间调制强度的光同时激活（Boyden等人，2005）。然而，存在几种空间调节光并已被用于使谷氨酸不起作用的方法（Nawrot等人，2009）或激活表达神经元的通道视紫质（ChR2）（Guo等人，2009）（用于审查刺激神经元的可用方法具有空间和时间分辨率参见Anselmi等人，2015）。
为了获得刺激的空间控制，第一种可能性是使用激光并将其光束快速移动到不同位置。例如，通过用声光偏转器偏转激光束已经实现了在不同树枝状位置处的谷蛋白解冻（Shoham等人，2005）。只有我们在有限的区域内足够缓慢地调节光强度，这个策略才可能是可行的。或者，可以使用相位或强度的光调制器来实现光的空间图案。基于相位调制的全息技术允许以三维空间精度获得图像，但是可以以仅100Hz的速率显示图案（Papagiakoumou等人，2010）。如果二维图案是足够的，则可以通过将投影仪或阵列的LED放置在样品的共轭平面中来简单地获得强度调制（Farah等人，2007; ...
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