مهمة لإدراك الألم والسلوكيات الأخرى ، والألياف السيروتونية هي أحد أنظمة الألياف هذه. ركزت الدراسة الحالية على تطبيق بروتوكول CLARITY / CUBIC المركب على الحبل الشوكي للفأر من أجل التحقيق في إنهاء هذه الألياف السيروتونية.
يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية
مقالة منهجية
مهمة لإدراك الألم والسلوكيات الأخرى ، والألياف السيروتونية هي أحد أنظمة الألياف هذه. ركزت الدراسة الحالية على تطبيق بروتوكول CLARITY / CUBIC المركب على الحبل الشوكي للفأر من أجل التحقيق في إنهاء هذه الألياف السيروتونية.
الألياف الهابطة طويلة إلى الحبل الشوكي ضرورية للتحرك، الإحساس بالألم، وغيرها من السلوكيات. نمط إنهاء الألياف في الحبل الشوكي لغالبية أنظمة الألياف هذه لم يتم التحقيق بدقة في أي نوع من الأنواع. الألياف هرمون السيروتونين، التي المشروع إلى الحبل الشوكي، وقد درست في الفئران وopossums على أقسام النسيجية وتم الأهمية الوظيفية استنتاجها على أساس نمط إنهاء الألياف في الحبل الشوكي. مع تطور وضوح وتقنيات مكعب، فمن الممكن للتحقيق في هذا النظام الألياف وتوزيعه في الحبل الشوكي، والتي من المرجح أن تكشف عن ميزات لم تكن معروفة سابقا من مسارات فوق الشوك هرمون السيروتونين. هنا، ونحن نقدم بروتوكول مفصلة لتصوير الألياف هرمون السيروتونين في الحبل الشوكي الماوس باستخدام وضوح جنبا إلى جنب وتقنيات مكعب. الأسلوب ينطوي على نضح من الفأر مع حل هيدروجيل وتوضيح الأنسجة مع تنافسيةأوجه تطهير الكواشف. تم تطهير أنسجة الحبل الشوكي في أقل من أسبوعين، واكتمل تلوين مناعي لاحقا ضد السيروتونين في أقل من عشرة أيام. مع المجهر الفلورسنت متعددة الفوتون، وتفحص الأنسجة وإعادة بنائها صورة 3D باستخدام برنامج سيريكس.
الإسقاطات فوق الشوكية هي المسؤولة عن تعديل السلوكيات المتنوعة مثل إدراك الألم. يحتوي أحد الإسقاطات التي تحمل معلومات تحسس الألم على ألياف هرمون السيروتونين ، والتي تنشأ من رافيه الدماغ الخلفي والنوى الشبكية المجاورة1،2. أظهرت الدراسات الفسيولوجية والدوائية زيادة في إطلاق السيروتونين في القرن الظهري للحبل الشوكي بعد التحفيز الكهربائي لنوى الراف في الدماغ الخلفي3-5. في الفئران والأبوسوم ، تحتوي الألياف الشوكية السيروتونية على أطراف كثيفة ، ليس فقط في القرن الظهري6-8 ، ولكن أيضا في المنطقة الوسيطة7،9،10 ، والقرن البطني7،11 ، وحتى الصفيحة 1012،13. لا توجد دراسات مماثلة في الفأر. هدفت الدراسة الحالية إلى رسم خريطة لنمط إنهاء ألياف هرمون السيروتونين الناشئة عن نوى الدماغ الخلفي والنوى الشبكية المجاورة لها في الحبل الشوكي للفأر باستخدام طريقة CLARITY14 المنشورة مؤخرا وتعديلها - CUBIC15.
تظهر الكيمياء التألق التقليدي أو البيروكسيداز المناعية للحبل الشوكي بوضوح توزيع ألياف هرمون السيروتونين في المادة الرمادية للحبل الشوكي في مقاطع عرضية بسمك 30-40 ميكرومتر. ومع ذلك ، فإن هذا النهج لا يظهر استمرارية مسارات الألياف السيروتونية في المادة البيضاء وضماناتها في المادة الرمادية. على الرغم من أن إعادة البناء ثلاثية الأبعاد للأقسام النسيجية قد طورت معرفتنا بالمسالك الليفية ، إلا أنه لا يزال يمثل تحديا لعلماء الأنسجة وعلماء التشريح لمتابعة جهاز واحد بسبب التشوهات الصغيرة في الأنسجة الناتجة عن القطع. للتحايل على هذه العقبة ، طور عدد من الباحثين بروتوكولات مختلفة لجعل بنية الأنسجة بأكملها شفافة ، وجمع صورة للأنسجة غير المعدلة في ملف فيديو واحد17-21. حتى الآن ، فإن تقنية هيدروجيل الأنسجة الصلبة الشفافة ، المتبادلة بالدهون ، المهجنة بالأكريلاميد ، المتوافقة مع التصوير / التلوين المناعي ، والتي طورتها مجموعة Deisseroth14،15 ، وكذلك CUBIC ، التي طورتها Susaki et al16 هي الأكثر نجاحا. منذ نشر البروتوكولات ، بدأ العديد من الباحثين في استخدام هذه التقنيات للتحقيق في جوانب مختلفة من الأنسجة البيولوجية ، بما في ذلك ، ليس فقط الدماغ22-25 ، ولكن أيضا القلب والكلى والأمعاء والرئتين26،27.
عن طريق تثبيت الحبل الشوكي للفأر بمحلول الهيدروجيل (CLARITY) والتنظيف باستخدام كواشف CUBIC (وهي طريقة أسرع بكثير من تلك الموصوفة في بروتوكول CLARITYالأصلي 14،15) ، تم إزالة كتلة أنسجة الحبل الشوكي بطول 2-3 مم في غضون أسبوعين واكتمل تلطيخ التألق المناعي للسيروتونين في ثمانية أيام. باستخدام مزيج من العوامل الكيميائية ، يمكن استخدام الكيمياء المناعية التقليدية لإنشاء صورة لمسارات الألياف الفردية في ملف فيديو ثلاثي الأبعاد في شهر واحد تقريبا.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
أخلاقيات الإعلان: جميع الإجراءات التي تجرى على الحيوانات يتبع المبادئ التوجيهية للجنة رعاية الحيوان والأخلاق (ACEC) في جامعة نيو ساوث ويلز (عدد ACEC وافق هو 14 / 94A).
1. إعداد شفاف الحبل الشوكي ماوس
معشوقة = "jove_title"> 2. المناعي تلطيخ
3. التصوير
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
يعرض هذا القسم النتائج من تلطيخ السيروتونين الأجسام المضادة في الحبل الشوكي الماوس شفافة باستخدام مزيج من وضوح والبروتوكولات مكعب. وتبين لنا أن الألياف هرمون السيروتونين موجودة في كل صفيحة من الحبل الشوكي مع غلبة في الجزء البطني من القرن البطني (الشكل 1، وانظر أيضا فيديو 1). لم الأنسجة السيطرة ليس لديهم انسجة إيجابية (لم تظهر نتيجة). في القرن البطني، والألياف هرمون السيروتونين المكتظ موجودة في جزء بطني إنسي من القر...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
وصف بروتوكول يبين كيفية الألياف صورة هرمون السيروتونين في الحبل الشوكي الماوس مع وضوح جنبا إلى جنب وتقنيات مكعب. انه يقدم عملية المقاصة أسرع مقارنة مع بروتوكول المقاصة السلبي التي وضعتها تشيونغ وآخرون. 14 وتومر وآخرون. 15 ويسمح للأنسجة الحبل الشوكي لتكون معتمدة بشكل جيد من قبل هيدروجيل خلال المقاصة.
خطوة هامة أثناء التثبيت من الحبل الشوكي الماوس، كما ذكرت من قبل تشيونغ ...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
ليس لدى المؤلفين ما يكشفون عنه.
تم دعم هذا العمل من قبل مركز التميز لوظائف الدماغ التكاملية التابع لمجلس البحوث الأسترالي (ARC Centre Grant CE140100007) ، وهو منحة مشروع NHMRC (# 1086643). يتم دعم البروفيسور جورج باكسينوس من قبل زميل أبحاث رئيسي أول منحة NHMRC (# 1043626).
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| Photoinitiator VA044 | Wako | va-044 / 225-02111 | http://www.wako-chem.co.jp/specialty/waterazo/VA-044.htm |
| محلول أكريلاميد 40٪ | Bio Rad | 161-0140 | http://www.bio-rad.com/en-au/sku/161-0140-40-acrylamide-solution |
| 2٪ مكرر الحل | Bio Rad | 161-0142 | http://www.bio-rad.com/en-au/sku/161-0142-2-bis-solution?parentCategoryGUID=5e7a4f31- 879c-4d63-ba0b-82556a0ccf1d |
| paraformaldehyde | Sigma | 158127 http://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/sial/158127?lang=en®ion=AU | |
| اليوريا | ميرك ميليبور | 66612 | http://www.merckmillipore.com/AU/en/product/Urea---CAS-57-13-6---Calbiochem,EMD_BIO-66612 |
| N ، N ، N '، N '، N'-tetrakis (2-hydroxypropyl) إيثيلينديامين | ميرك ميليبور | 821940 | http://www.merckmillipore.com/AU/en/product/Ethylenediamine-N ، N ، N '، N'-tetra-2-propanol ، MDA_CHEM-821940 |
| Triton-X 100 | Merck Millipore | 648462 | http://www.merckmillipore.com/AU/en/product/TRITON®-X-100-Detergent---CAS-9002-93-1---Calbiochem,EMD_BIO-648462 |
| السكروز | سيجما | S0389 | http://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/sigma/s0389?lang=en®ion=AU |
| السيروتونين الجسم المضاد | ميرك ميليبور | AB938 | http://www.merckmillipore.com/AU/en/product/Anti-Serotonin-Antibody,MM_NF-AB938 |
| الماعز المضاد للأرانب IgG (H + L) الجسم المضاد الثانوي ، Alexa Fluor & reg ؛ 594 | الحياة | المترافقة ؛ A-11012 | https://www.lifetechnologies.com/order/genome-database/antibody/Rabbit-IgG-H-L-Secondary-Antibody-Polyclonal/A-11012 |
| مجهر متعدد الفوتون | لايكا | لايكا TCS SP5 MP STED | http://www.leica-microsystems.com/products/confocal-microscopes/details/product/leica-tcs-sp5-mp/ |
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.