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1. Préparation du cervelet Neuron granules
- Autoclave à environ 100 mm de diamètre 25 lamelles (tableau 1).
- Lamelles Placer dans un tube de 50 ml stérile contenant stérile poly-D-lysine solution (tableau 2). Placer sur une plateforme rotative pendant 2 h pour bien enrober les lamelles.
- Dry lamelles couché sur le papier tissu stérile sous une hotte à flux laminaire (tableau 1).
- Placer dans des lamelles stériles plaques 6 puits et les lamelles au chaud dans un incubateur à CO 2 (Tableau 1). Peuvent être stockés pendant 1 mois à 4 ° C pour les avant utilisation.
- Euthanasier un 7 jours anciens Sprague-Dawley rats nouveau-nés selon les règles locales d'comité d'éthique. Nous euthanasiés chiots par dislocation cervicale.
- Disséquer le cervelet et le placer dans une boîte de Pétri stérile contenant une solution de sels de tampon phosphate (solution B, tableau 3).
- Répétez les étapes 1,5 et 1,6 pour 4-6 ratons.
- Cervelets sont ensuite placés sur la scène stérile d'un tissu McIlwain ChoPPER (tableau 1). Le tissu est coupé à 375 um intervalles avant de tourner la scène de 90 ° et répéter le processus.
- Les cervelets hachés sont transférés dans une solution de trypsine (solution T, tableau 4), qui avait déjà été chauffée à 37 ° C.
- Incuber cervelets à 37 ° C pendant 20 min avec agitation douce environ toutes les 5 min.
- Pendant la digestion tryptique, la flamme polonaise trois pipettes en verre stérile (tableau 1) en utilisant un bec Bunsen. Utiliser la flamme de créer un alésage fin, un alésage moyen et un alésage de large à l'embouchure de la pipette.
- Après une incubation de 20 min dans la solution T, ajouter 20 ml d'une solution d'inhibiteur de trypsine / DNase (solution W, tableau 5) à la suspension du cervelet et les cellules de bouletage à 1000 g pendant 1 min dans une centrifugeuse de paillasse (tableau 1).
- Décanter le surnageant et remettre le culot cellulaire dans 1,5 ml d'une concentration de trypsine / inhibiteur de la DNase (solution C, tableau 6) en utilisant le plus large pipette alésage.
- Ceci est une étape clé, la suspension doit être homogène à ce stade.
- Couche la suspension cellulaire sur le dessus de 10 ml d'une préchauffé (37 ° C) de sérum albumine bovine complétée Earles Solution équilibrée Sels (tableau 7) dans un tube de 15 ml stérile.
- Centrifuger la suspension pendant 5 min à 1500 g et remettre en suspension les cellules dans 2 ml de préchauffée à granulés (37 ° C) milieu de culture (tableau 8).
- Estimer le nombre de cellules en utilisant un hémocytomètre (tableau 1) et diluer la suspension de cellules à une densité finale de 3,3 x 10 6 cellules par ml.
- Les cellules sont étalées en ajoutant 75 pl de la suspension cellulaire au centre de la poly-D-lysine lamelles (densité finale de 2,5 x 10 5).
- Les plaques de culture contenant les lamelles sont placées dans l'incubateur à CO 2 pendant 60 minutes pour permettre aux cellules d'unDhere.
- Ajouter 1,5 ml de milieu de culture dans chaque puits en prenant soin de ne pas déranger les cellules étalées et retourner les plaques de culture à l'étuve à CO 2.
- Le jour suivant, remplacer le milieu de culture avec un milieu de culture frais complété avec les inhibiteurs de la cytosine arabinoside mitotique (tableau 8). Cette prolifération des arrestations de cellules gliales en culture.
2. Installation expérimentale
- Dispositif expérimental de base devrait comprendre les éléments suivants (voir les tableaux 1 et 9 pour les équipements spécifiques et des logiciels utilisés):
- Inversé épifluorescence microscope
- Refroidi caméra CCD
- Source de lumière fluorescente (monochromateur ou roue à filtres)
- Appareil de perfusion par gravité
- Chambre de l'imagerie avec des électrodes de platine parallèles
- Stimulateur électrique
- Ordinateur
- Logiciel d'acquisition d'images
- Les expériences doivent être réalisées dans l'obscurité ou sous lumière rouge conditions avec éclairage fluorescent minimale de l'échantillon afin d'éviter de teinture FM blanchiment.
- Les expériences sont réalisées à température ambiante. Si la température physiologique est nécessaire, un système de perfusion à température contrôlée peut être utilisé.
3. Préparation des échantillons
- Les cultures devraient être utilisées après 8-12 jours in vitro.
- Transfert d'une lamelle unique pour une solution saline (tableau 10) pendant 10 min à température ambiante pour permettre la stabilisation de ce nouveau média.
- Retirer la lamelle, à sec sa face inférieure et la zone entourant les cellules attachées avec un petit morceau de serviette en papier ou du papier absorbant.
- En utilisant de la graisse silicone (tableau 2), de la colle sur la lamelle à la partie inférieure de la chambre de l'imagerie. Les cellules doivent être entre les deux fils parallèles. Graisse silicone suffisantes devraient être utilisés pour sceller complètement la chambre, mais sans aucune graisse entrant dans le centre de la chambre de bain.
- Doucement remplir la chambre de bain avec ~ 260 ul SAsolution de ligne, puis remplir le tube d'entrée avec la même solution.
- Collez une lamelle propre avec de la graisse silicone sur le haut de la chambre pour le sceller. Le tube d'entrée et de sortie peuvent être utilisés pour éliminer les bulles d'air piégées dans la chambre. Il est important que le circuit électrique n'est pas interrompue par des bulles d'air.
- Immobiliser la chambre de l'imagerie dans une plate-forme en acier inoxydable et vérifier les fuites par la douceur de perfusion de solution saline à travers la tubulure d'entrée.
- Mont de la chambre monté sur la scène d'un microscope inversé, et relier la chambre à un système de perfusion par gravité, après avoir amorcé l'entrée avec une solution saline.
- Fixer des fils de liaison de la chambre au stimulateur électrique.
- Ajouter une goutte d'huile d'immersion à l'objectif, si une lentille de l'huile est utilisée. Focus sur les cellules dans le milieu de la chambre en utilisant l'éclairage en champ clair.
4. Phase S1
- Neurones perfuser avec 1,5 mlde la FM colorant (tableau 2) dilué dans une solution saline.
- Stimuler les neurones pour évoquer l'absorption de colorants en utilisant le stimulateur ci-joint.
- Après stimulation, les neurones perfuser avec une solution saline fraîche pendant 2 min pour laver l'excès de teinture FM (débit de 7 ml / min). Contamination gliales dans le système de culture CGN est inférieure à 5% 14, donc ce délai est suffisant pour éliminer le colorant .
- Laisser reposer les neurones pendant 8 min.
- Pendant cet intervalle, de localiser les réseaux où les axones individuels FM terminaisons nerveuses chargées de teinture sont visibles à l'aide des longueurs d'onde de fluorescéine (excitation, 480 nm; émission> 550 nm). Évitez les zones avec des amas de cellules. Gardez l'éclairage au minimum à cette étape, puisque d'excitation intense peut entraîner phototoxicité colorant. Des signes évidents de cette situation sont blebbing des axones et un manque de colorant déchargement (en raison de colorant de fixation).
- Réorienter l'image immédiatement avant l'acquisition d'images depuis une légère dérive a pu se produire pendant la période de repos.
Commencez d'acquisition d'image time-lapse au taux de 1 image toutes les 4 s. - Après l'acquisition de 5 à 10 images de référence, évoquent l'exocytose des RRP en délivrant une stimulation à 30 Hz pendant 2 s (60 potentiels d'action) 8 Commencer une stimulation manuelle immédiatement après la capture de trame..
- Après l'acquisition de 10 autres images évoquent l'exocytose SV de la RP en utilisant trois stimulations de 40 Hz pendant 10 s (400 potentiels d'action), chaque 30 s sauf 8.
- Acquérir un autre 5 - 10 images et d'acquisition d'image de pause.
5. Phase de récupération (voir Figure 2)
- Permettent aux neurones de récupérer au moins 20 min.
- Optionnel - Si l'effet d'un médicament sur l'endocytose est d'être testés, les neurones perfuser avec une solution de drogue au cours de cette période (figure 2b) 3,8.
6. Phase S2
- Répétez le protocole de phase S1 (section 4) pour une expérience de contrôle utilisant le même champ de vision queen S1.
- Optionnel - Si l'effet d'un médicament sur l'endocytose est d'être testé, perfuser neurones avec la solution médicamenteuse complétée par FM colorant (Figure 2b) 3,8.
- En option - Alternativement, si effets des médicaments sur l'exocytose sont d'intérêt, les neurones perfuser avec la solution médicamenteuse à la fois avant et pendant le RRP et RP stimuli déchargement (figure 2c) 3.
7. Analyse des données
- Utilisez ImageJ et Microsoft Excel ou un logiciel similaire pour l'analyse des données.
- Pour l'analyse, une séquence d'images au format pile est nécessaire. Certains logiciels d'imagerie peuvent exporter des séquences sous forme d'images unique. Si c'est le cas, de convertir des images d'une pile en utilisant une ImageJ intégré la fonction d'image> Piles> Images de la pile.
- Réglez la luminosité et le contraste de la pile afin de maximiser la plage dynamique. Image> Réglages> Luminosité / Contraste (figure 3a).
- Si importante dérive horizontale s'est produite pendant tIl expérimentation, exécutez StackReg ( http://bigwww.epfl.ch/thevenaz/stackreg/ ) et TurboReg ( http://bigwww.epfl.ch/thevenaz/turboreg/ ) plugins sur ImageJ pour aligner la pile d'images (figure 3B) .
- Run Time Series Analyseur de plugin ( http://rsbweb.nih.gov/ij/plugins/time-series.html ) (figure 3C).
- Définir des régions d'intérêt (ROI) sur au moins 90 terminaisons nerveuses. Ceux-ci devraient être identiques (ROIs circulaire avec un diamètre de 1,5 um) Il est utile de basculer entre les images avant et après le déchargement de teinture pour révéler les terminaisons nerveuses actives (alternativement une stimulation pré-image peut être soustraite de l'image post-stimulation). Un idéal Taille ROI est une qui est légèrement plus grand qu'un terminaison nerveuse typique (figure 3C).
- Obtenir l'intensité totale / intégrée de fluorescence de chaque ROI plus time et l'exportation vers Microsoft Excel (figure 3d et 4a).
- Normaliser les traces ROI à la même valeur arbitraire en alignant des traces dans le plan de l'axe Y pour le premier stimulus de déchargement dans les phases à la fois S1 et S2 (figure 4b-c). C'est à contrôler pour de petites variations d'intensité de fluorescence de fond.
- Mesurer la baisse absolue de la fluorescence provoquée par chaque stimulation du déchargement en unités arbitraires de fluorescence pour S1 et S2 comme suit (figure 4D):
- RRP = changement de fluorescence (AF) déclenchée par 30 Hz 2 s
- RP = Somme des AF déclenchée par 3 x 40 Hz 10 s
- Piscine de recyclage total = RRP + RP
- Pour chaque paramètre pertinent dans 7,9, calculer la valeur moyenne sur toutes les terminaisons nerveuses d'une expérience unique.
- Pour l'analyse statistique, les valeurs moyennes obtenues à partir de plusieurs expériences indépendantes peuvent être calculées. Le nombre de lamelles plutôt que le nombre de terminaisons nerveuses doivent être utilisées comme STATISTICAL n.
8. Les résultats représentatifs:
Une expérience de contrôle, où CGN subi deux séries d'étapes de chargement et déchargement identiques est représenté dans la figure 5. Au moment de commencer une série d'expériences, il est essentiel que le contrôle d'une expérience comme celle-ci est effectuée chaque jour afin de confirmer que S1 et S2 sont comparables avant différentes conditions expérimentales durant S2.
Dans cet exemple, du SCT ont été chargés avec 10 uM FM1-43 en utilisant une stimulation de 80 Hz 10 s (figure 5a). La figure 5b montre les terminaisons nerveuses FM1-43-chargés représenté par fluorescence lacrymaux. ROIs ont été définis plus de 90 terminaisons nerveuses comme le montre la figure 5c. Le même ensemble de ROIs a été utilisé à la fois pour S1 et S2. Pendant deux décharge, le RRP a été déchargé avec un 30 Hz (2 s) de stimulation suivis de RP déchargement avec 3 40Hz séquentielle (10 s) des stimuli (figure 5a). La chute de fluorescence lors de chaque stimulus peut être clairement observé et quantifié (figure 5d-e). À l'examen, la fluorescence gouttes correspondant à la PRR, RP et la piscine de recyclage total étaient comparables dans les deux S1 et S2. En outre, 20% de matériaux recyclés SV résidé dans le RRP, alors que 80% résidaient dans les RP à la fois dans S1 et S2.

Diagramme schématique figure 1 d'une expérience typique FM. A) l'endocytose SV est déclenchée dans la présence de colorants FM (représenté en vert). Le colorant est absorbé par la membrane invagination (seule ou en vrac endosomes SV). B) non internalisés colorant sur la membrane plasmique est emporté par perfusion. C) Sur demande d'un stimulus de déchargement, étiquetés SV qui sont devenus disponibles pour le fusible communiqué avec la membrane plasmique qui entraîne une perte de fluorescence. D) Le changement de fluorescence (AF) qui est proportionnelle à la quantité d'libérés étiquetés SVS peut alors être quantifiée.
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Figure 2 Schémas des éventuels protocoles expérimentaux. Ordinogramme A) d'une expérience de contrôle où les cellules subissent deux tours de FM colorant de chargement et de déchargement (S1 et S2). Les cellules peuvent être chargées en utilisant une gamme de différents stimuli. Étapes de déchargement sont identiques dans le RRP est déchargée à 30 Hz pendant 2 s suivis de RP déchargement utilisant 3 fois 40 Hz pendant 10 s. RRP et réserver la piscine stimuli déchargement étaient séparés par 40 secondes, tous les autres stimuli de 30 sec. Les cellules sont laissées à récupérer pendant 20 minutes entre S1 et S2. Les diagrammes de modifications possibles pour tester l'effet d'une substance soit sur B) endocytose ou C) exocytose sont également représentées. Médicament d'essai correspondantes peuvent être perfusés dans la chambre pendant les périodes indiquées.

Figure 3 Screenshots de l'analyse des données dans Image J. Screenshots sont montréspour une luminosité) et de réglage du contraste, B) de verrouillage de trame, c) la sélection ROIs, et D) valeurs d'intensité d'extraction en utilisant l'image J.

Figure 4 Screenshots de l'analyse des données dans Microsoft Excel. Captures d'écran sont indiqués pour un) d'importer des données brutes provenant Image J (1 ère colonne = numéro de châssis, les colonnes restantes = données à partir des terminaisons nerveuses individuelles) b) Ajustement des valeurs de référence S1 (image 10) pour une valeur arbitraire (200) au début du premier stimulus, C) l'ajustement des valeurs de référence S2 à l'image 55 en utilisant un protocole identique à S1 et D) de mesure de gouttes de fluorescence à l'aide de Microsoft Excel. Notez que la trace moyenne montré dans D est utilisé pour définir des points de temps avant et après chaque chute. La taille des gouttes de fluorescence pour chaque ROI doit être déterminée à partir de valeurs sur la feuille de calcul indiqué dans C.
Figure 5. Expérience de contrôle représentant. Ordinogramme A) d'une expérience de contrôle où CGN ont été chargés avec 10 uM FM1-43 à l'aide de 80 Hz (10 s) de stimulation. Les phases S1 et S2 sont identiques. RRP et réserver la piscine stimuli déchargement étaient séparés par 40 secondes, tous les autres stimuli de 30 sec. B) Une image montrant les terminaisons nerveuses chargées par FM1-43. C) La même image que B montrant 90 ROIs numérotées sélectionnés pour analyse. D) Les images d'une région représentée par un rectangle rouge en B à des moments choisis. = Basal avant la stimulation; 30 Hz = 30 Hz après stimulation 2 s, 40 Hz = 1,2,3 après chaque stimulation 40 Hz 10 s. Ces images sont présentées dans le pseudo d'illustrer les changements de fluorescence (barre de spectre affiché sur la droite). E) Moyenne ± SEM traces obtenues à partir de 90 terminaisons nerveuses représenté dans les stimuli C. individuels sont représentés par des barres horizontales. Barres d'échelle = 10 um.