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Articles by Derek Lumbard in JoVE
JoVE Neuroscience
Nucleofection e cultura primaria di neuroni embrionali di topo ippocampale e corticale
Department of Anatomy, University of Wisconsin-Madison
Questo protocollo delinea i passaggi necessari per analizzare, attraverso trasfezione elettroporazione e neuroni dell'ippocampo e del mouse cultura corticale. Colture a breve termine possono essere utilizzati per gli studi della crescita degli assoni e la guida, mentre a lungo termine le culture possono essere utilizzati per studi di sinaptogenesi e analisi spine dendritiche.
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Aumento Di BDNF-indotta Di PSD-95 in Spine Dendritiche Richiede Invasioni Dinamica Dei Microtubuli
Microtubuli (MTs) sono in grado di inserire spine dendritiche in neuroni ippocampali maturi attraverso polimerizzazione dinamico. Sebbene queste invasioni MT sono direttamente connessi con l'attività neuronale, la loro funzione rimane sconosciuta. Qui dimostriamo nei neuroni hippocampal del mouse che voci di MT in spine regolano l'aumento nella densità postsinaptica-95 (PSD-95) proteina dopo trattamento di brain-derived neurotrophic factor (BDNF). Utilizzando la microscopia di fluorescenza composita riflessione interna totale, mostriamo che BDNF prolungato il tempo di permanenza medio MT in spine e che questo effetto era dipendente sull'attivazione del recettore TrkB. Ulteriore esame ha rivelato che i picchi di polimerizzazione MT in spine corrispondevano a rapidi aumenti di PSD-95 in testa della colonna vertebrale. Nel corso del tempo, spine mirata di MTs dopo applicazione di BDNF, ma non prima, ha mostrato un aumento robusto in PSD-95. Al contrario, spine completamente privo di invasioni MT ha mostrato alcun cambiamento significativo nel livello di PSD-95. Inibizione farmacologica della dinamica MT abolito l'aumento di BDNF-indotta di PSD-95. Insieme, questi risultati supportano l'ipotesi che il ben noto aumento in PSD-95 entro spine dopo trattamento di BDNF dipende da invasioni MT delle spine dendritiche. Così, il nostro studio fornisce un collegamento diretto tra MTs dinamica e la struttura postsinaptica e fornisce un ruolo funzionale per invasione MT delle spine dendritiche.
Dinamici Dei Microtubuli Promuovono Sinaptica Allargamento Di Colonna Vertebrale Dipendente Dal Recettore NMDA
La maggior parte dei terminali sinaptici eccitatori nel cervello incidono sulle spine dendritiche. Noi ed altri abbiamo recentemente dimostrato che dinamici dei microtubuli (MTs) inserire spine dell'albero dendritico. Tuttavia, un ruolo diretto per MTs in long-lasting plasticità della colonna vertebrale deve ancora essere dimostrata e non è chiaro se le invasioni MT-spina dorsale sono direttamente influenzate da attività sinaptica. Cambiamenti duraturi nella morfologia della colonna vertebrale e la forza sinaptica possono essere innescati dall'attivazione dei recettori NMDA sinaptici (NMDARs) e sono associati con i processi di apprendimento e memoria. Per determinare se MTs sono coinvolti nella plasticità della colonna vertebrale NMDAR-dipendenti, abbiamo fotografato morfologia dinamica e della colonna vertebrale di MT in neuroni piramidali dell'ippocampo mouse dal vivo prima e dopo l'attivazione acuta di NMDARs sinaptica. Attivazione sinaptica di NMDAR promosso invasioni MT-colonna vertebrale e duratura aumenta in dimensione della colonna vertebrale, con spine invasi espositrici significativamente più veloce e più crescita di spine non invaso. Anche i singoli invasioni MT attivato rapido aumento della dimensione della colonna vertebrale che durò più a lungo nell'attivazione di NMDAR. Inibizione di NMDARs o MTs dinamico bloccato crescita della colonna vertebrale NMDAR-dipendente. Insieme questi risultati dimostrano per la prima volta che le invasioni MT-spina dorsale positivamente sono regolate dalla segnalazione attraverso synaptic NMDARs e contribuiscono ai cambiamenti strutturali duraturi spine mirati.
