幼年斑马鱼侧线毛细胞中钙动力学的成像

0 次观看5:18 分钟 • June 17th, 2025

取一条固定在灌流室中的瘫痪转基因斑马鱼幼鱼。

幼虫的神经丘毛细胞中表达膜定位的钙指示剂,神经丘是侧线系统的一部分,可感知水流运动。

毛细胞包含顶端的毛束和基底部的突触前区域,后者与传入神经元形成突触以传递信号。

在共聚焦显微镜下,使用低倍镜将液流移液管置于幼虫附近。

提高放大倍数以定位神经丘,将移液管重新移至其附近,并切换至

荧光成像。

输送流体脉冲以偏转毛束,打开机械转导通道,使顶端阳离子(包括钙离子)内流。

弱荧光指示剂与钙结合,导致荧光局部增强。

阳离子内流使细胞去极化,从而在基底前突触处通过电压门控通道触发钙离子内流,钙离子与指示剂结合,导致局部荧光增强。

实时观察顶端和基底钙离子动态变化。

在此步骤中,使用凝胶上样枪头将10微升神经元缓冲液回吸至一支已适当断裂的流体喷射针中。将溶液均匀地加载到枪头中,避免产生气泡。然后将针头插入连接至电动显微操作器的移液管支架中。

将灌流室放入显微镜载物台上的圆形腔室适配器中。移动电动载物台,使幼虫位于视野中心。随后旋转圆形腔室适配器,使幼虫的前后轴(A-P轴)大致与液体射流针的轨迹对齐。

使用透射光和微分干涉差显微技术,将幼虫调至焦点并置于10倍物镜下视野中央。然后升起10倍物镜。利用电动显微操作器,将液体射流针移至视野中央,使其被透射光照射,并恰好轻触神经元缓冲液。

降低10倍物镜以对幼虫进行对焦,确认其位置。将物镜对准流体喷射针。使用显微操作器在x轴和y轴方向上移动流体喷射针,直至其与幼虫的背侧平行对齐。

随后,将注意力重新集中于幼鱼。沿 z 轴方向 lowering 针头,并将其置于鱼体背侧,距离身体 1 毫米处。小心移动圆形腔室适配器,确保液流针与幼鱼的前后中线对齐。

接下来,切换至60倍水镜。确保物镜浸没在神经元缓冲液中。使用微调焦旋钮定位一个神经丘。随后,移动电动载物台,将目标神经丘置于视野中央。

将液流针尖保持在鱼体的背侧。切勿让液流针尖接触幼鱼或培养腔表面。使用显微操作器调整液流针的位置,使其距离神经丘外缘100微米。

然后将焦距向上调整至顶端毛细胞束的尖端。在此焦平面上,流体喷射针的底部应清晰对焦。将高速压力钳从手动模式设为外部模式,以接收成像软件的输入信号。通过按下归零按钮对高速压力钳进行归零,并使用设定点旋钮将静息压力调节至略微正值。使用连接在头段输出端的PSI压力计确认高速压力钳的静息输出值。

为确定刺激毛细胞束所需的压力,施加一个持续200至500毫秒、输出电压为0.125和0.25伏的测试刺激。对每次测试刺激,测量毛细胞束(动纤毛)顶端的偏转距离。选择一种能使毛细胞束移动约5微米的压力。确保动纤毛的顶端在整个过程中始终处于焦点范围内。

为获取单平面图像,请在第30帧(即3秒时)之后的80帧图像采集期间选择一种刺激进行给予。为测量机械敏感性钙反应,请聚焦于顶端纤毛束的基部并开始图像采集。为测量突触前钙反应,请聚焦于毛细胞的基部并开始图像采集。