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方法文章

量化突触:一种基于免疫细胞化学的突触数量检测方法

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DOI:

10.3791/2270

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2010年11月16日

本文内容

摘要

本方案详细介绍了如何通过免疫细胞化学方法,在分离的神经元培养物和脑切片中定量突触数量。利用特定区室的抗体,我们标记突触前终末以及突触后特化位点。我们将突触定义为这些标记物产生的信号之间共定位的位点。

摘要

神经科学中最重要的目标之一是理解指导突触形成的早期阶段的分子信号。因此,开发出客观的方法来量化突触连接的变化已成为当务之急。本实验方案从样本固定开始,详细描述了如何通过免疫细胞化学方法,在分离的神经元培养物以及脑切片中定量突触数量。利用特定区室的抗体,我们标记出突触前终末以及突触后特化结构的位点。我们将突触定义为这些标记物所产生的信号之间共定位的点。这些共定位点的数量通过ImageJ分析软件平台下的Puncta Analyzer插件(由Bary Wark编写,可应要求获取,c.eroglu@cellbio.duke.edu)进行量化。本方案中描述的突触检测方法可应用于任何具有选择性突触前和突触后标记物的神经组织或培养样本。该突触检测技术是一种有价值的工具,可在突触发育研究中广泛使用。

方案

需准备的溶液:

  1. 抗体缓冲液:
    • 150 mM NaCl
    • 50 mM Tris-Base (Fisher, Cat. No: BP152-5, 50 mM) - 1.21 g
    • 1% BSA (Sigma, Cat. No: A2153, 1%) - 2.0 g
    • 100 mM L-lysine (Sigma, Cat. No: L-1137, 100 mM) - 3.65 g
    • 调节 pH 至 7.4
    • 0.04% 叠氮化钠
    • 用蒸馏 H2O 定容至 200 ml。
    • 用 0.22μm 滤器过滤(Millipore, Cat. No: SCGPU02RE)。
  2. PFA 稀释液:
    • 168 ml 0.5 M Na2HPO4(碱性)
    • 72 m....

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讨论

上述突触检测方法基于我们的实验目标,主要关注视网膜神经节细胞(RGCs)的兴奋性投射,无论是在纯化培养中还是在脑切片中。我们提供了一个参考表格,列出了适用于标记兴奋性突触且效果良好的抗体(表1)。

该突触检测方法可进行调整,用于量化任何神经元群体或任何其他突触亚型的突触数量,前提是存在特异性的突触前和突触后标记物。例如,通过选用适当的突触前和突触后标记物,此处所述的突触检测方法可用于研究GABA能(而非谷氨酸能)突触10,11。

该突触检测方法是研究神经元之间突触连接变化的重要工具。尽管有必要通过电子显微镜和电生理学技术来验证本检测的结果,但它仍为回答有关调控神经元形成突触能力的分子信号的重要问题提供了相对简便的方法。

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披露

未声明任何利益冲突。

致谢

Image J 的 Puncta Analyzer 插件由 Barry Wark(现任职单位:Physion Consulting)在 Ben A. Barres(斯坦福大学)实验室编写。

资金;

  • 艾尔弗·斯隆基金会
  • 艾斯特·A·和约瑟夫·克林斯坦基金公司
  • 布罗德生物医学研究基金会
  • 亨廷顿病治疗倡议
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材料

本文使用的材料清单
姓名公司目录编号评论
突触前Synapsin兔多克隆
Synapsin小鼠单克隆Synaptic Systems
Bassoon小鼠单克隆Assay Designs
Bassoon豚鼠多克隆Synaptic Systems
Synaptotagmin 1兔多克隆Synaptic Systems
Synaptobrevin 2 (C1.69.1)小鼠单克隆Synaptic Systems
Synaptophysin (C1.7.2)小鼠单克隆Synaptic Systems
VGlut1小鼠单克隆Millipore
VGlut1豚鼠多克隆Millipore
VGlut2豚鼠多克隆Millipore
突触后PSD-95 (6G6-1C9 克隆)小鼠单克隆
PSD-95兔多克隆Zymed
Homer小鼠单克隆Synaptic Systems
Homer大鼠多克隆Millipore
Gephyrin兔多克隆Synaptic Systems
Gephyrin小鼠单克隆Synaptic Systems
表1: 列出了我们在突触检测中成功使用的一些良好的突触前和突触后标记物示例。请注意,此列表并未穷尽所有可用标记物。Y = 是,N = 否,N.D. = 未确定。
PBSInvitrogen20012-027
聚-D-赖氨酸Sigma-AldrichP6407
层粘连蛋白Cultrex3400-010-01
Triton X-100Roche Diagnostics Gmbh9002-93-1
正常山羊血清GIBCO, by Life Technologies16210
含DAPI的VectaShieldVector LaboratoriesH-1200
OCTTissue-Tek4583
Tris-Base (50 mM)Fisher ScientificBP152-5
牛血清白蛋白Sigma-AldrichA2153
L-赖氨酸Sigma-AldrichL-1137
16% PFA 溶液Electron Microscopy Sciences15711
颗粒状 PFAElectron Microscopy Sciences19210
24孔培养板Falcon BD35-3047
山羊抗小鼠 Alexa 荧光标记抗体Invitrogen---
12 mm,0号玻璃盖玻片Karl Hecht Gmbh1105209
1.5号玻璃盖玻片(用于脑片)VWR international48393241
载玻片VWR international48311-703

参考文献

  1. Barres, B. A., Silverstein, B. E., Corey, D. P., Chun, L. L. Y. Immunological, morphological, and electrophysiological variation among retinal ganglion cells purified by panning. Neuron. 1, 791-803 (1988).
  2. Meyer-Franke, A., Kaplan, M. R., Pfrieger, F. W., Barres, B. A.

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标签

突触定量免疫细胞化学检测puncta 分析仪ImageJ 分析共定位检测突触前与突触后标志物荧光显微镜共聚焦显微镜神经元培养脑组织切片