Visualisierung der morphologischen Eigenschaften der neuromuskulären Verbindung im Musculus atralis guestrocnemius medialis der Ratte

Jingjing Cui; Shuang Wu; Jia Wang; Yuqing Wang; Yuxin Su; Dongsheng Xu; Yihan Liu; Junhong Gao; Xianghong Jing; Wanzhu Bai

doi:10.3791/63954

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Methodenartikel

Visualisierung der morphologischen Eigenschaften der neuromuskulären Verbindung im Musculus atralis guestrocnemius medialis der Ratte

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DOI:

10.3791/63954

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17. Mai 2022

Jingjing Cui^*¹ , Shuang Wu^*¹ , Jia Wang¹ , Yuqing Wang¹ , Yuxin Su¹ , Dongsheng Xu¹ , Yihan Liu¹ , Junhong Gao¹ , Xianghong Jing¹ , Wanzhu Bai¹

¹Institute of Acupuncture and Moxibustion, China Academy of Chinese Medical Sciences

^* These authors contributed equally

In diesem Artikel

Zusammenfassung

Das Protokoll zeigt eine Methode zur Untersuchung der räumlichen Korrelation zwischen den präsynaptischen Terminals, postsynaptischen Rezeptoren und perisynaptischen Schwann-Zellen im medialen Gastrocnemius-Muskel der Ratte unter Verwendung der fluoreszierenden Immunhistochemie mit verschiedenen Biomarkern, nämlich Neurofilament 200, vesikulärem Acetylcholintransporter, Alpha-Bungarotoxin und S100.

Zusammenfassung

Die neuromuskuläre Verbindung (NMJ) ist eine komplexe Struktur, die für die Signalkommunikation vom Motoneuron zum Skelettmuskel dient und aus drei wesentlichen histologischen Komponenten besteht: den präsynaptischen motorischen Axonterminals, den postsynaptischen nikotinischen Acetylcholinrezeptoren (AchR) und den perisynaptischen Schwann-Zellen (PSCs). Um die morphologischen Eigenschaften von NMJ zu demonstrieren, wurde der Musculus gastrocnemius medialis der Ratte als Zielgewebe ausgewählt und unter Verwendung mehrerer fluoreszierender Färbung mit verschiedenen Arten von Biomarkern, einschließlich Neurofilament 200 (NF200) und vesikulärem Acetylcholintransporter (VAChT) für die motorischen Nervenfasern und ihre präsynaptischen Terminals, alpha-Bungarotoxin (α-BTX) für die postsynaptischen nikotinischen AchRs, und S100 für die PSCs. In dieser Studie wurde die Färbung in zwei Gruppen durchgeführt: In der ersten Gruppe wurden die Proben mit NF200, VAChT und α-BTX gefärbt, und in der zweiten Gruppe wurden die Proben mit NF200, α-BTX und S100 gefärbt. Es zeigte sich, dass beide Protokolle die detaillierte Struktur von NMJ effektiv demonstrieren können. Mit dem konfokalen Mikroskop wurden morphologische Eigenschaften der präsynaptischen Terminals, postsynaptischen Rezeptoren und PSC gesehen, und ihre Z-Stacks-Bilder wurden in einem dreidimensionalen Muster rekonstruiert, um die räumliche Korrelation zwischen den verschiedenen Markierungen weiter zu analysieren. Aus methodischer Sicht bieten diese Protokolle eine wertvolle Referenz für die Untersuchung der morphologischen Eigenschaften von NMJ unter physiologischen Bedingungen, die auch geeignet sein können, die pathologische Veränderung von NMJ, wie periphere Nervenverletzung und Regeneration, zu bewerten.

Einleitung

Als drei wesentliche strukturelle Komponenten der neuromuskulären Verbindung (NMJ)1,2,3,4 wurden morphologische Aspekte der präsynaptischen motorischen Axonterminals^, der postsynaptischen Membran mit nikotinischen Acetylcholinrezeptoren (AchR) und perisynaptischen Schwann-Zellen (PSCs) umfassend untersucht. Dünne Schnitte und Ganzkörperproben der Skelettmuskulatur wurden mit verschiedenen histologischen Techniken untersucht, wie Elektronenmikroskopie ^5,6, konfokale Mikroskopie^....