نقدم هنا بروتوكولا لتقييم المنظمة لشبكات أستروسيتيك. الأسلوب وصف يقلل من التحيز لتوفير تدابير وصفية لهذه الشبكات مثل عدد الخلايا، وحجم ومجال والموقف داخل نواة. ويتم تقييم تباين مع تحليل اتجاهي.
Method Article
نقدم هنا بروتوكولا لتقييم المنظمة لشبكات أستروسيتيك. الأسلوب وصف يقلل من التحيز لتوفير تدابير وصفية لهذه الشبكات مثل عدد الخلايا، وحجم ومجال والموقف داخل نواة. ويتم تقييم تباين مع تحليل اتجاهي.
أصبح من الواضح بشكل متزايد أن astrocytes تعدل وظيفة الخلايا العصبية ليس فقط على الصعيدين متشابك وخلية واحدة، ولكن أيضا على مستوى الشبكة. أستروسيتيس ترتبط بشدة ببعضها البعض من خلال تقاطعات الفجوة واقتران من خلال هذه الوصلات الديناميكية وعالية التنظيم. مفهوم الناشئ هو أن أستروسيتيك وظائف متخصصة وتتكيف مع مهام الدوائر العصبية التي ترتبط. ولذلك، تلزم أساليب لقياس بارامترات مختلفة من الشبكات أستروسيتيك لوصف أفضل القواعد الناظمة للاتصال بهم واقتران وكذلك فهم وظائفها.
هنا، باستخدام برمجيات تحليل الصورة (مثلاً.، إيماجيجفيجي)، يصف لنا طريقة لتحليل الصور [كنفوكل] شبكات أستروسيتيك كشفت عنها صبغة-اقتران. تسمح هذه الأساليب 1) الاكتشاف الآلي وغير متحيزة للخلايا المسماة، 2) حساب حجم الشبكة، 3) حساب التوجه تفضيلية لصبغ تنتشر داخل الشبكة، و 4) إعادة تنظيم شبكة الاتصال ضمن مجال الاهتمام .
يمكن استخدام هذا التحليل لتميز الشبكات أستروسيتيك لمنطقة معينة، وقارن الشبكات في مختلف المجالات المرتبطة بوظائف مختلفة، أو مقارنة الشبكات التي تم الحصول عليها تحت ظروف مختلفة التي لها تأثيرات مختلفة على اقتران. قد تؤدي هذه الملاحظات إلى أهمية الاعتبارات الفنية. على سبيل المثال، نحن نحلل شبكات نواة تريجمينل، حيث أننا أظهرنا سابقا أن اقتران أستروسيتيك ضروري للخلايا العصبية قادرة على تحويل أنماطها إطلاق النار من منشط ل انفجار إيقاعي1أستروسيتيك. عن طريق قياس حجم والحبس، والميول تفضيلية لشبكات أستروسيتيك في هذه النواة، يمكننا أن نبني فرضيات حول المجالات الوظيفية التي كانت تقيد. العديد من الدراسات تشير إلى أن عدة مناطق الدماغ الأخرى، منها اللحاء البرميل والزيتون متفوقة الأفقي، glomeruli حاسة الشم، والنوى الحسية في المهاد والقشرة البصرية، على سبيل المثال، قد تستفيد من تحليل مماثل.
وقد وصف العديد من الدراسات كيف يمكن أن يكون الحوار أستروسيتي العصبية على مستوى الخلوي الفرعي أو متشابك الآثار في وظائف الخلايا العصبية وانتقال متشابك. ومن الثابت أن astrocytes حساسة إلى المحيطة بنشاط الخلايا العصبية؛ وفي الواقع، لديهم مستقبلات للعديد من أجهزة الإرسال العصبية بما في ذلك غلوتامات غابا، أستيل و ATP (انظر ملاحظات نشرت سابقا2،،من34). وفي المقابل، أستروسيتيك عمليات انشياث متشابك العناصر وتأثير نشاط الخلايا العصبية هناك وفي مواقع اكستراسينابتيك بتنظيم التوازن الأيونية خارج الخلية والإفراج عن عدة عوامل أو أجهزة الإرسال مثل الجلوتامات ود-سيرين ATP 5 , 6 , 7.
برزت فكرة أن أستروسيتيس يمكن أن تعدل أيضا وظيفة الخلايا العصبية على مستوى الشبكة، بدليل أن اقتران أستروسيتيك مكانياً وينظم ويناظر تقسيم الخلايا العصبية في المناطق التي تتسم تشريحي واضح تجزئة (مثل المناطق مع تمثيلات حسية)، مما يشير إلى أن أستروسيتيس سوف زوجين إلى astrocytes أخرى تخدم نفس الوظيفة وليس فقط تلك التي قريبة من. في الزيتون متفوقة الأفقي، على سبيل المثال، شبكات الأكثر أستروسيتيك تتجه أورثوجونالي إلى محور تونوتوبيك8، بينما في البرميل اللحاء أو أولفاكتوتي جلوميرولي، الاتصال بين astrocytes أقوى بكثير داخل براميل أو جلوميرولي والأضعف بين المجاورة منها9،10. وفي كلتا الحالتين، الشبكات أستروسيتيك تتجه نحو مركز9،جلوميرولي أو البرميل10.
ونحن مؤخرا أظهرت أن ينظم نشاط أستروسيتيك إطلاق الخلايا العصبية بتقليل تركيز Ca خارج الخلية2 + ([Ca2 +]ﻫ)، يفترض من خلال الإفراج عن S100β، Ca2 +-ملزمة البروتين11. في هذا الصدد، الذي تجلى في عدد من الخلايا العصبية رهيثموجينيك تريجمينل في الجزء الظهرية الحسية الرئيسية تريجمينل نواة (نفسنبر، ويعتقد أن تلعب دوراً هاما في توليد حركات ماستيكاتوري)، ناتج عن كون أن إطلاق الإيقاعي في هذه الخلايا العصبية يعتمد على استمرار نا+ الحالي الذي يتعزز بنقصان [Ca2 +]ه11،12. يمكن آثار إطلاق الإيقاعي في هذه الخلايا العصبية "فسيولوجيا" بالحث على مدخلاتها أو نقصان اصطناعية من [Ca2 +]ه. ونحن كذلك أظهرت أن اقتران أستروسيتيك المطلوبة لإطلاق الإيقاعي العصبية1. وهذا يثير إمكانية أن شبكات أستروسيتيك يمكن أن تشكل مجالات وظيفية محددة حيث يمكن مزامنة نشاط الخلايا العصبية وتنسيقها. لتقييم هذه الفرضية، نحن بحاجة أولاً وضع طريقة لتوثيق دقيق تنظيم هذه الشبكات داخل نفسنبر.
وقد وصف الدراسات السابقة على شبكات أستروسيتيك معظمهم مدى اقتران من حيث عدد الخلايا والكثافة والمنطقة التي تغطيها. أجريت محاولات لتقييم شكل شبكات أستروسيتيك والاتجاه لصبغ-اقتران معظمها بمقارنة حجم الشبكات على محورين (س وص) في البرميل اللحاء9،، الحصين13،14 15، حقول باريلويد المهاد16و الزيتون متفوقة الجانبي8، glomeruli حاسة الشم10، واللحاء14. الأساليب الموصوفة هنا تمكين التهم غير منحازة للخلايا المسماة في شبكة وتقدير من المنطقة التي تغطيها. كما قمنا بتطوير أدوات لتحديد اتجاه المفضل لاقتران ضمن شبكة، وتقييم ما إذا كان المفضل والتوجه نحو مركز نواة أو في اتجاه مختلف. بالمقارنة مع الأساليب المستخدمة سابقا، يوفر هذا البروتوكول وسيلة لوصف المنظمة والتوجه لشبكات أستروسيتيك في هياكل مثل نواة الحسية الرئيسية تريجمينل الظهرية التي ليس لديها معروف تشريحية واضحة التقسيم. في الدراسات المذكورة أعلاه، توجه شبكة توصف بأنها على علاقة بشكل البنية نفسها التي تم توثيقها بالفعل (على سبيل المثال-، باريلويد في المهاد، برميل في القشرة، والطبقات في قرن آمون وقشرة، وجلوميرولي في لمبة شمي، إلخ.). وبالإضافة إلى ذلك، يسمح تحليل اتجاهي لإجراء مقارنات لاقتران التوجهات كشفت تحت ظروف مختلفة. لتحليل ما إذا كان تغيير هذه المعلمات وفقا لموضع شبكة الاتصال داخل النواة، وضعنا أيضا طريقة لاستبدال الشبكة كل إشارة إلى حدود النواة. هذه الأدوات يمكن تكييفها بسهولة إلى مناطق أخرى لشبكات الخلايا إلى جانب التحقيق.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
أقرت جامعة مونتريال رعاية الحيوان واستخدام اللجنة جميع الإجراءات والإقامة بقواعد "المعاهد الكندية للبحوث الصحية".
1-إعداد شرائح المخ الفئران
2-سولفورهوداميني 101 (SR-101) وسم من أستروسيتيس
3-أستروسيتي الترقيع وسد بيوسيتين
4-بيوسيتين الوحي
5-شبكة التصوير
6. تحليل الصور
إحداثيات لخلية معينة؛
إحداثيات الخلية مصححة (أو نقطة مرجعية للشبكة)؛ و
إحداثيات لخلية معينة في الجديد مرجعي.
) إحداثيات الموجه الرئيسي للميول تفضيلية؛ و
إحداثيات كل خلية من الشبكة التي تم الحصول عليها مع يرقع الخلية مرجعية.
و
.
إحداثيات الخلية مع 4 X المرجعي؛
هي إحداثيات الخلية مع 20 X المرجعي (مربع برتقالي في الشكل 5)؛ و
هي إحداثيات 20 × نقطة مرجعية في الصورة X 4 (20XR).
يتم تنسيق الخلية في مستطيل إحاطة المرجعي؛
إحداثيات الخلية في 4 X المرجعي؛ و
هي إحداثيات مستطيل إحاطة المرجعي في الصورة X 4.
يتم تنسيق الخلية في النسبة المئوية للعرض والارتفاع للمستطيل المحيط؛
هي بتنسيق الخلية في مستطيل إحاطة المرجعي؛
هو عرض مستطيل إحاطة تقاس أعلاه في البروتوكول؛ و
يتم قياس ارتفاع المستطيل إحاطة أعلاه في البروتوكول.
هو اﻻحداثي س على الجانب الأيسر من الشريحة؛ و
من جديد اﻻحداثي س المعرب عنها في التكامل المرجعي على الجانب الأيسر من الشريحة.
و
، على التوالي، في مستطيل إحاطة المرجعي (المحسوبة أعلاه).
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
اقتران بين الخلايا في الدماغ ليست ثابتة ولكن بدلاً من ذلك التنظيم بشكل حيوي بالعديد من العوامل. الأساليب المذكورة ووضعت لتحليل الشبكات أستروسيتيك كشف تحت ظروف مختلفة وفهم منظمتهم في نفسنبر. وكانت هذه النتائج الفعل المنشورة1. أجرينا بملء بيوسيتين أستروسيتيس واحدة في الجزء الظهري من نفسنبر في ظروف مختلفة ثلاث: في بقية (في مراقبة ظروف في الغياب أي التحفيز)، في Ca2 +-خالية من الشروط، وفي أعقاب التحفيز الكهربائي ل ألياف حسية هذا المشروع إلى النواة. يتم توضيح ...
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
يوجد عدد من الطرق الكهربية لتقييم وظيفي اقتران بين أستروسيتيس،من2324. ومع ذلك، هذه الأساليب لا توفر معلومات حول ترتيب التشريحية لشبكات أستروسيتيك. عدد من الدراسات قد أثبتت أن "صبغ-أو الراسم-اقتران"، كما فعل هنا، لا يحدث إلا في جزء صغير من إلى جانب الخلايا التي تم الكشف عنها بالطرق الكهربية25،،من2627، مما يوحي بأن هو التقليل من عدد الخلايا من الكشف، بهذا الأسلوب. ومع ذلك،...
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
الكتاب ليس لها علاقة بالكشف عن.
ويمول هذا العمل من "المعاهد الكندية للبحوث الصحية"، عدد المنح/جائزة: 14392.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
|---|---|---|---|
| كلوريد الصوديوم | فيشر للكيماويات | S671-3 | |
| KCl | فيشر للكيماويات | P217-500 | |
| KH2< / sub>PO4 | فيشر كيماويات | P285-500 | |
| MgSO4< / sub> | Fisher Chemicals | M65-500 | |
| NaHCO3< / sub> | Fisher Chemicals | S233-500 | |
| C6< / sub>H12< / sub>O6< / sub> سكر العنب اللامائي | فيشر للكيماويات | D16-500 | |
| CaCl 2< / sub> مجفف | Sigma | C70-500 | |
| السكروز | Sigma | S9378 | |
| D-gluconic حمض ملح البوتاسيوم | Sigma | G45001 | |
| MgCl2 < / sub> anhydrous | سيجما | M8266 | |
| هيبس | سيجما | H3375 | |
| EGTA | سيجما | E4378 | |
| ATPTris Salt< / sub> | Sigma | A9062 | |
| GTPTris Salt< / sub> | Sigma | G9002 | |
| Biocytin | Sigma | B4261 | |
| Carbenoxolone ملح ثنائي الصوديوم | Sigma | C4790 | |
| مركب أفيدين بيوتين: مجموعة ABC | مختبرات Vestor | PK-4000 | |
| Streptavidine-alexa 594 | مجسات جزيئية | S11227 | |
| Triton | Fisher Chemicals | BP151-500 | |
| Xylene | Fisher Chemicals | X5-1 | |
| وسط تركيب مائي 1: Fluoromount-G | SouthernBiotech | 0100-01 | |
| وسط تركيب الراتنج الصناعي القائم على تولوين: Permount | Fisher Chemicals | SP15-100 | |
| مقعد تجفيف الشرائح | Fisherbrand | 11-474-470 | |
| Vibratome | Leica | VT 1000S | |
| غطاء مجهر | زجاجي Fisherbrand | 12-544A | |
| شريحة مجهر ColorFrost | Fisherbrand | 12-550-413 | |
| PFA | Fisherchemicals | 04042-500 | |
| Olympus FluoView FV 1000 مجهر متحد البؤر | عدسة أوليمبوس | ||
| 40X للغمر في الماء | عدسة أوليمبوس | LUMPLFLN40XW | |
| 20X عدسة غمر الماء | أوليمبوس | XLUMPLFL20XW | |
| 4X عدسة غمر الماء | أوليمبوس | XLFLUOR4X/340 | |
| ماصة دقيقة مجتذب | أداة Sutter | P97 | |
| Micromanipulator | أداة Sutter MP | 225 | |
| كاميرا CCD | Sony | CX-ST50 | |
| شاشة بالأبيض والأسود | Sony | SSM-125 | |
| Digidata | الأجهزة الجزيئية | 1322A | |
| Patch Clamp مكبر للصوت | أداة محورية | Mulitclamp 700A | |
| برنامج اكتساب الفيزيولوجيا الكهربية | الأجهزة الجزيئية | pClamp 8 | |
| برنامج تحليل الفيزيولوجيا الكهربية | الأجهزة الجزيئية | Clampfit 8 | |
| برنامج تحليل | التصوير ImageJFIJI | برنامج مفتوح المصدر. إصدار فيجي بما في ذلك حزمة التوصيل. | |
| محرر الصور المتجه | Adobe | Illustrator CS4 | |
| تطبيق جداول البيانات | Microsoft Office | Excel 2010 |
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request Permission