يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية

مقالة منهجية

إعداد الخلايا العصبية الأولية للتصور neurites التي في دولة مجمدة رطب عن طريق التصوير المقطعي البرد الإلكترون

70.6K مشاهدة

⸱

DOI:

10.3791/50783

⸱

فبراير 12, 2014

 ,  ,  ,  ,  ,  , 

في هذه المقالة

ملخص

للحفاظ على العمليات العصبية لتحليل التركيبية، ونحن تصف بروتوكول للتصفيح من الخلايا العصبية في المقام الأول على شبكات المجهر الإلكتروني تليها فلاش تجميد، مما أسفر عن عينات معلقة في طبقة من الجليد الزجاجي. يمكن فحص هذه العينات باستخدام المجهر البرد الإلكترون لتصور هياكل على مقياس متناهي الصغر.

الملخص

neurites التي، على حد سواء التشعبات والمحاوير، هي العمليات الخلوية العصبية التي تمكن من توصيل النبضات الكهربائية بين الخلايا العصبية. تحديد هيكل neurites التي أمر بالغ الأهمية لفهم كيفية نقل هذه المواد والعمليات التي تدعم إشارات الاتصالات متشابك. المجهر الإلكتروني (EM) وقد استخدمت تقليديا لتقييم ميزات التركيبية داخل neurites التي، إلا أن التعرض للمذيبات العضوية خلال الجفاف والراتنج التضمين يمكن أن تشوه الهياكل. هدف غير الملباة المهم هو صياغة الإجراءات التي تسمح للتقييمات الهيكلية لا تتأثر هذه القطع الأثرية. هنا، وضعنا بروتوكولا مفصلة وقابلة للتكرار لزراعة وتجميد فلاش neurites التي كاملة من الخلايا العصبية الأولية المختلفة على شبكات المجهر الإلكتروني تليها الفحص مع التصوير المقطعي البرد الإلكترون (البرد ET). هذا الأسلوب يسمح لل3-D التصور، neurites التي رطب مجمدة في القرار نانومتر، وتسهيل ASSEssment خلافاتها الشكلية. بروتوكول لدينا تعطي نظرة غير مسبوقة من الظهرية جذر عقدة (DRG) neurites التي، وتصور neurites التي الحصين في حالتها شبه الأم. على هذا النحو، وهذه الأساليب إنشاء مؤسسة للدراسات المستقبلية على neurites التي كل من الخلايا العصبية الطبيعية وتلك التي تأثرت الاضطرابات العصبية.

المقدمة

الخلايا العصبية إنشاء مجمع الدوائر الأساسية لوظيفة الجهاز العصبي المركزي والمحيطي من خلال وضع التشعبات لتلقي المعلومات والمحاور، وغالبا ما تستغرق وقتا طويلا، وعلى التواصل مع الخلايا العصبية المصب. ثمرة neurite يلعب دورا أساسيا أثناء التطور الجنيني وتمايز الخلايا العصبية وصيانة neurites التي تدعم بشكل حاسم وظيفة الجهاز العصبي. عمليات التهاب الأعصاب أيضا ميزة بالغة في إصابة الخلايا العصبية والتجديد، فضلا عن اضطرابات الجهاز العصبي. دراسة الهندسة المعمارية العصبية أمر حاسم لفهم كل من المخ المعتادة والمريضة. لحسن الحظ، توجد نظم زراعة الخلايا العصبية ذات الصلة من الناحية الفسيولوجية التي يمكن أن ألخص الهياكل الخلوية المعقدة وغير المت....

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

البروتوكول

1. إعداد أطباق مع EM شبكات لطلاء الخلايا العصبية الابتدائية

  1. فحص سلامة من الكربون المخرمة على شبكات EM الذهب باستخدام مجهر الضوء في التكبير من 25X على الأقل. جعل متأكد من الثقوب الكربون هي> 98٪ سليمة.
  2. لتصفيح الخلايا العصبية الأولية، واستخدام الموقد بنسن للهب تعقيم شبكات EM وبالتزامن جعلها ماء. استخدام ملاقط لالتقاط الشبكة EM كتبها حافته، وليس منطقة الشبكية المركزية. تنبيه: لا تترك الموقد بنسن مضاءة دون مراقبة، وعدم استخدام قفازات أو ملاقط مع المكونات البلاستيكية أثناء تنفيذ هذه الخطوات:

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

النتائج

قبل تجميد والتصوير عبر البرد ET، ينبغي أن تؤخذ صور المجهر الضوئي من الشبكة EM على الخلايا العصبية التي تنمو. وينبغي أن تكون واضحة للعيان neurites التي دون تداخل كبير مع بعضها البعض. مربع الملونة في الشكل 3A يمثل المنطقة التي يتم التكبير في لإظهار التكبير العالي في الشكل 3B، الذي neurites التي تمتد عبر التشبيك من الشبكة. وتتكون كل شبكة مربع من فيلم الكربون المخرمة التي تدعم الخلايا العصبية وneurites التي بهم. هذه الثقوب واضحة في جرعة منخفضة من البر.......

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المناقشة

وتبين لنا أن الفئران الخلايا العصبية الجنينية (العقدة الجذرية الظهرية وقرن آمون) يمكن زراعتها على الذهب المجهر الإلكتروني (EM) شبكات ومجمدة في الجليد الزجاجي رقيقة بما يكفي لneurites التي ليمكن تصوير باستخدام 2-D البرد EM و 3-D البرد ET. في حين سبق تصويرها neurites التي الحصين باستخدام البرد ET 8،10،18،23، مفصل بروتوكول كافية للنسخ المتماثل ناجحة باستخدام الأجهزة المتوفرة تجاريا كان مفتقدا. وعلاوة على ذلك، في حين أبحاثهم رائدة في استخدام البرد ET لتصور neurites التي الح.......

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

الإفصاحات

يعلن الكتاب أنه ليس لديهم مصالح مالية المتنافسة.

شكر وتقدير

وقد تم دعم هذا البحث من قبل المعاهد الوطنية للصحة منح (PN2EY016525 وP41GM103832). وأيد SHS من قبل الزمالة من برنامج تدريب الخريجين Nanobiology التخصصات من مركز WM كيك لتدريب التخصصات العلوم البيولوجية من اتحادات ساحل الخليج (NIH منحة رقم T32EB009379).

SHS تشريح، نما والمزجج DRG وخلايا قرن آمون؛ جمعها البرد EM والبيانات البرد ET من DRG ومحاور الحصين؛ بناؤها والمشروح لون سلسلة الميل. التجمع تشريح وقدمت خلايا قرن آمون في مختبر MNR ل. SC ساعدت في سلسلة الميل الشرح. تم تدريب SHS بواسطة CW حول كيفية تشريح وتنمو الخلايا العصبية. ....

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المواد

قائمة المواد المستخدمة في هذه المقالة
الاسمالشركةرقم فهرسيالتعليقات
Dumont # 7 Tweezersعلوم المجهر الإلكتروني72803-01للتعامل مع شبكات EM أطباق
القاع الزجاجيMatTek Corp.P35G-1.5-10Cلزراعة عينة
شبكات الفحص المجهريالإلكتروني QuantifoilHoley Carbon، Au 200، R 2/2لزراعة عينة
ورق ترشيح خال من الكالسيومWhatman1541-055لعينة نشاف
ملاقط طويلة كبيرة مسطحةExcelta CorporationE003-000590 ، 25-SAلعينة النشاف   ؛
جهاز التزجيج والملاقطFEIVitrobot Mark IIIلتجميد عينة
صناديق تخزين MinigridTed Pella، Inc.160-40لتخزين شبكات EM حامل
نقل التبريدGatan626 حامل نقل النيتروجين السائل أحادي الإمالةلعينات التصوير
برنامج اقتناء سلسلة الإمالة شبه الآليSerialEMhttp://bio3d.colorado.edu/SerialEM/لعينات التصوير
برنامج معالجة الصورIMOD eTomohttp://bio3d.colorado.edu/imod/لمعالجة الصور
مجهر إلكتروني ناقل الحركة ل cryoEMJEOL ، طوكيو200 كيلو فولت JEM2100 LaB 6 < / sub > المجهر الإلكترونيلعينات التصوير
4K × 4k كاميرا CCDGatanN / Aلعينات التصوير
برنامج التعليقات التوضيحية ثلاثية الأبعادVisage Imaging GmbHAmira / Avizoلمعالجة البيانات ثلاثية الأبعاد
برنامج لخياطة الصور ثنائية الأبعادAdobeAdobe Photoshopلمعالجة بيانات 2-D
DMEM ، ارتفاع الجلوكوزInvitrogen11965-118لثقافة الحصين
حمض البوريكSigma AldrichB-0252لثقافة الحصين
رباعي الصوديومSigma AldrichB-9876لثقافة الحصين
Poly-L-lysine   ؛Sigma AldrichP2636-500MGلثقافة الحصين
نظام التصفيةCorning430758لثقافة الحصين
الوسط العصبيInvitrogen21103-049لثقافة DRG
B-27 مكملInvitrogen17504-044لثقافة DRG
البنسلين / الستربتومايسينInvitrogen15140-122لثقافة DRG
GlutaMAXInvitrogen35050-061لثقافة DRG
الفئران المؤتلفة b-NGFR & أنظمة D556-NGلثقافة DRG
UridineSigmaU3003-5Gلثقافة DRG
5'-Fluoro-2'-deoxyuridineSigmaF0503-100MGلثقافة DRG
MatrigelBD Biosciences356234لثقافة DRG
رقميا

المراجع

  1. Al-Amoudi, A., et al. Cryo-electron microscopy of vitreous sections. EMBO J. 23, 3583-3588 (2004).
  2. Benzing, W. C., Mufson, E. J., Armstrong, D. M. Alzheimer's disease-like ....

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

إعادة الطباعة والأذونات

استكشف المزيد من المقالات

تصوير المحاور العصبيةشبكات المجهر الإلكترونيإجراء التزجيجعصبونات الحصينعقدة الجذر الظهريدقة النانومترإعادة البناء ثلاثي الأبعاد