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

مقالة منهجية

قياسات متزامنة من الكالسيوم داخل الخلايا وإمكانات غشاء في البطانة الدماغي الماوس معزولة طازجة وسليمة

7.9K مشاهدة

⸱

DOI:

10.3791/58832

⸱

يناير 20, 2019

 , 

في هذه المقالة

ملخص

تظاهر هنا بروتوكولات لعزل (1) طازجة غشائي الدماغية سليمة "أنابيب" والقياسات (2) المتزامنة من الكالسيوم بطانية وغشاء المحتملة خلال المستمدة من البطانة فرط الاستقطاب. علاوة على ذلك، تسمح هذه الأساليب لضبط الدوائي الكالسيوم غشائي الخلايا والإشارات الكهربائية كمتغيرات تجريبية فردية أو التفاعلية.

الملخص

شرايين المخ وعلى دوران الأوعية الدقيقة الخاصة بكل منها تسليم الأوكسجين والمواد المغذية إلى الدماغ عن طريق تنظيم تدفق الدم. خلايا بطانية خط التجويف الأوعية الدموية والتغييرات الأمر في قطر الأوعية الدموية اللازمة لتلبية الطلب على التمثيل الغذائي للخلايا العصبية. عادة ما تعمل الابتدائي غشائي تعتمد على مسارات إشارات من فرط الاستقطاب غشاء المحتملة (تم) وأكسيد النيتريك في نفس الوقت التوسط من أجل توسع الأوعية ومن ثم زيادة تدفق الدم. على الرغم من أن جزءا لا يتجزأ من تنسيق توسع الأوعية عبر عدة ملليمترات من طول الأوعية الدموية، كان من الصعب تاريخيا لقياس مكونات المستمدة من البطانة فرط الاستقطاب (إده). هذه المكونات من إده تنطوي داخل الخلية Ca2 + [Ca2 +]أنا يزيد والتنشيط اللاحقة للصغيرة-والمتوسط الموصلية Ca2 +-تنشيط ك+ (كورونا/IKCaCa) القنوات.

وهنا، نقدم مثالاً مبسطة لعزله البطانة الطازجة من الماوس الشرايين الدماغية؛ قياسات متزامنة غشائي [Ca2 +]أنا والخامسم استخدام Fura-2 قياس الضوء واقطاب حادة داخل الخلية، على التوالي؛ ومن سوبيرفوسيون مستمر لحلول الملح ووكلاء الدوائية في ظل الظروف الفسيولوجية (درجة الحموضة 7.4، 37 درجة مئوية). تتم إزالة الشرايين الدماغية الخلفية من "دائرة ويليس" مجاناً للاتصال اللاحق والشرايين باسيلار. ويسهل الهضم الأنزيمي لتنظيف القطع الشرياني الدماغي الخلفي واللاحقة تريتوريشن إزالة والبرانية وارتشاح الأعصاب وخلايا العضلات الملساء. الناتج الخلفي الدماغي الشرياني بطانية "أنابيب" ثم يتم تأمينها تحت مجهر ودرست باستخدام كاميرا، وأنبوب ضوئي، اليكتروميتيرس واحدة واثنين في حين ظل سوبيرفوسيون المستمر. جماعياً، في نفس الوقت يمكن قياس هذا الأسلوب التغييرات في غشائي [Ca2 +]أنا و الخامسم في مواقع الخلوية منفصلة، بالإضافة إلى انتشار إده عن طريق تقاطعات الفجوة حتى مسافات ملليمتر على طول حالها البطانة. هذا الأسلوب من المتوقع أن تسفر عن إجراء تحليل الفائق لمهام غشائي الدماغية الكامنة وراء آليات لتنظيم تدفق الدم في المخ العادي والمريضة.

المقدمة

وينظم تدفق الدم في جميع أنحاء الدماغ تنسيق توسع الأوعية بين شرايين المخ والشرايين في شبكات الأوعية الدموية1. خلايا بطانية بطانة الشرايين المقاومة الدماغية الأمر التغييرات في قطر الأوعية الدموية حسب الحاجة لتلبية الطلب الأيضية للخلايا العصبية1،،من23. خلال فرط الاستقطاب المستمدة من البطانة (المعروفة عموما باسم إده)، على وجه الخصوص، كاليفورنيا داخل الخلية2 + ([Ca2 +]أنا) والإشارات الكهربائية في خلايا بطانية توسع الأوعية تنسيق بين خلايا بطانية وبهم خلايا العضلات الملساء المحيطة بها من خلال تقاطعات الفجوة للاسترخاء الشرايين<....

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

البروتوكول

قبل إجراء التجارب التالية، ضمان استخدام جميع أنواع الرعاية الحيوانية وبروتوكولات وافق "المؤسسية رعاية الحيوانات" واستخدام اللجنة (IACUC) والقيام بها في اتفاق مع "المجلس الوطني للبحوث" في ''دليل لرعاية واستخدام الحيوانات المختبرية'' (8th الطبعة، 2011)، والمبادئ التوجيهية سيصلون. إياكوك من جامعة لوما ليندا قد وافق جميع البروتوكولات المستخدمة لهذه المخطوطة للذكور والإناث من الفئران C57BL/6 (العمرية: مو 3 إلى 30).

1-معدات ومواد

ملاحظة: يمكن الاطلاع على تفاصيل المواد المطلوبة للبروتوكول في الجدول للموادأو المواد الكاشفة، وكتيبات أو المواقع ا....

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

النتائج

ويبين الأرقام المرفقة المظاهرة التخطيطي للبروتوكول، المذكورة أعلاه. ويبين الشكل 1Aدماغ معزولة عن ماوس C57BL/6N ذكور شباب البالغين (5 أشهر). شرايين المخ الخلفي معزولون بعناية من "دائرة ويليس"، إزالتها دون النسيج الضام، ومقطعة شرائح (الشكل 1B--د). من شرائح الشرياني هضمها جزئيا، تنتج أنبوب غشائي سليمة والمضمونة في كشف غطاء الزجاج باستخدام الماصات التثبيت. يتم تطبيق لطيف تمتد الميكانيكية باستخدام الماصات تثبيت اثنين .......

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

المناقشة

ضوء الأخيرة تطورات6،15،،من1617، نظهر الآن طريقة لعزل الماوس البطانة الشريانية الدماغية تحضيرا لقياس متزامنة من [Ca2 +] الأول والخامسم الكامنة إده استمرار ح ~ 2 عند 37 درجة مئوية. على الرغم من صعوبة من الناحية التقنية، يمكن أن نقيس خلية إلى خلية اقتران كذلك (انظر المرجع6، الشكل 1). بهذه الطريقة، يمكن أن نقيس المنفصلة وأجرى مما يشير إلى الأ.......

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

الإفصاحات

الكتاب يعلن لا تضارب في المصالح.

شكر وتقدير

ونحن نشكر تشارلز هويت للمساعدة التقنية ممتازة حين وضع المعدات واللوازم الضرورية للبروتوكولات الحالية. ونحن نشكر الدكتور شون م. ويلسون وكريستوفر ويلسون، من مركز LLU "علم الأحياء في الفترة المحيطة بالولادة"، لتزويدنا بالمجهر المقلوب إضافية والكترومتر، على التوالي. دعمت هذه البحوث "المعاهد الوطنية للصحة" منحة R00-AG047198 (EJB) وأموال بدء التشغيل كلية جديدة "لوما ليندا مدرسة الطب في جامعة". المحتوى هي المسؤولة الوحيدة عن المؤلفين ولا تمثل بالضرورة وجهات النظر الرسمية "المعاهد الوطنية للصحة".

....

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

المواد

قائمة المواد المستخدمة في هذه المقالة
الاسمالشركةرقم فهرسيالتعليقات
الجلوكوزسيجما ألدريتش (سانت لويس ، ميزوري ، الولايات المتحدة الأمريكية)G7021
كلوريد الصوديومسيجماS7653
MgCl 2< / sub>SigmaM2670
CaCl 2< / sub>Sigma223506
HEPESSigmaH4034
KClSigmaP9541
هيدروكسيد الصوديومسيجماS8045
ATPسيجماA2383
هيدروكلوريكثيرموفيشر العلمي (بيتسبرغ ، بنسلفانيا ، الولايات المتحدة الأمريكية)A466250
كولاجيناز (مزيج من النوع H)سيجماC8051
DithioerythritolSigmaD8255
PapainSigmaP4762
ElastaseSigmaE7885
BSASigmaA7906
بروبيديوم يوديدسيجماP4170
DMSOسيجماD8418
Fura-2 AM صبغةInvitrogen ، كارلسباد ، كاليفورنيا ، الولايات المتحدة الأمريكيةF14185
مبرد إعادة التدوير (Isotemp 500LCU)ThermoFisher Scientific13874647
Plexiglas superfusion الغرفة وارنر إنسترومنتس، كامدن، كونيتيكت، الولايات المتحدة الأمريكيةRC-27
غطاء زجاجي قاع (2.4   & مرات;   5.0  سم)منصة الألومنيوم المؤكسد ThermoFisherScientific 12-548-5M
(القطر: 7.8   ؛ سم)  Warner InstrumentsPM6 أو PH6
مرحلة الألومنيوم المدمجة Siskiyou, Grants Pass, OR, الولايات المتحدة الأمريكية8090P
MicromanipulatorSiskiyou  MX10
المجاهر المجسمة  زايس ، نيويورك ، الولايات المتحدة الأمريكيةStemi 2000 & 2000-C
مصادر ضوء الألياف البصرية  شوت ، ماينز ، ألمانيا و KL200, ZeissFostec 8375
مجهر نيكون المقلوبنيكون إنسترومنتس, ميلفيل, نيويورك, الولايات المتحدة الأمريكيةأهداف تباين المرحلة Ts2
 نيكون للأدوات ( Ph1 DL ؛ 10X & 20X)
أهداف الفلورسنتNikon Instruments Inc20X (S-Fluor) و 40X (Plan Fluor)
مجهر نيكون المقلوبNikon Instruments IncEclipse TS100
Microsyringe Pump Controller (Micro4)  World Precision Instruments (WPI) ، ساراسوتا ، فلوريدا ، الولايات المتحدة الأمريكيةSYS-MICRO4
طاولة عزل الاهتزازالتصنيع الفني ، بيبودي ، ماساتشوستس ، الولايات المتحدة الأمريكية& nbsp ؛
، Sunnyvale ، CA ، الولايات المتحدة الأمريكيةAxoclamp 2B & amp Axoclamp 900A
Headstages الأجهزة الجزيئيةHS-2A & HS-9A
مولد الوظيفة  EZ Digital ، سيول ، كوريا الجنوبيةFG-8002
أجهزة جزيئية لنظام الحصول على البيانات، Sunnyvale ، CA ، الولايات المتحدة الأمريكيةDigidata 1550A
Audible Baseline MonitorsAmpol US LLC ، ساراسوتا ، فلوريدا ، الولايات المتحدة الأمريكية  ؛ BM-A-TM
راسم الذبذبات للتخزين الرقميTektronix ، بيفرتون ، أوريغون ، الولايات المتحدة الأمريكية  واجهة نظام التألق TDS 2024B
، مصباح ARC + مصدر الطاقة ، Hyperswitch ،الأجهزة الجزيئية PMT ، Sunnyvale ، CA ، الولايات المتحدة الأمريكيةIonOptix
Systems Controller   ؛  وارنر إنسترومنتزTC-344B أو C
سخان مضمن  وارنر إنسترومنتزSH- 27B
وحدة التحكم في الصمام Warner InstrumentsVC-6
صمام التحكم في التدفق المضمنWarnerInstruments  FR-50
مجتذب إلكتروني أدوات سوتر ، نوفاتو ، كاليفورنيا ، الولايات المتحدة الأمريكيةP-97 أو P-1000   ؛
MicroforgeNarishige ، إيست ميدو ، نيويورك ، الولايات المتحدة الأمريكية  MF-900
أنابيب زجاجية من البورسليكات (Trituration)Precision Instruments (WPI) ، ساراسوتا ، فلوريدا ، الولايات المتحدة الأمريكية1B100-4
أنابيب زجاجية من البورسليكات (تثبيت) أنابيبمن Warner InstrumentsG150T-6
(أقطاب كهربائية حادة)Warner InstrumentsGC100F-10
مرشح حقنة (0.22 وميكرو ؛ م)   ThermoFisher Scientific722-2520
طبق بتري زجاجي + أجهزة أنظمة الحياة سيلجارد الفحم، مدينة سانت ألبانز ، فاتو ، الولايات المتحدة الأمريكيةDD-90-S-BLK
Vannas Style Scissors (3 مم و 9.5 & nbsp ؛ مم)أدوات الدقة العالمية555640S ، 14364
مقص 3 و 7 مم شفراتأدوات العلوم الدقيقة (أو FST) ، فوستر سيتي ، كاليفورنيا ، الولايات المتحدة الأمريكيةموريا MC52 & 15000-00
ملقط حاد ناعم الرؤوس   ؛FSTDumont # 5 & دومون # 55
شركة أجهزة مكبرات الصوت الصغيرة World زجاجية

المراجع

  1. Longden, T. A., Hill-Eubanks, D. C., Nelson, M. T. Ion channel networks in the control of cerebral blood flow. Journal of Cerebral Blood Flow & Metabolism. 36 (3), 492-512 (2016).
  2. Chen, B. R., Kozberg, M. G., Bouchard, M. B., Shaik, M. A., Hillman, E. M.

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

إعادة الطباعة والأذونات

استكشف المزيد من المقالات

قياس الضوء باستخدام Fura-2قطب كهربائي دقيقأنبوب بطانيقياس متزامنالموصلات الفجويةفرط الاستقطاب المشتق من البطانةالشرايين الدماغية للفئران