אנו מתארים את הנתיחה של מערכת העצבים של ים הארנבת הימית Aplysia אחרי הרדמה, הבידוד של תאי עצב לתרבות לטווח קצר, ברקמות ובהקלטות של זרמי יון תא בודדים באמצעות טכניקת מהדק התיקון.
הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.
אנו מתארים את הנתיחה של מערכת העצבים של ים הארנבת הימית Aplysia אחרי הרדמה, הבידוד של תאי עצב לתרבות לטווח קצר, ברקמות ובהקלטות של זרמי יון תא בודדים באמצעות טכניקת מהדק התיקון.
יש חלזון הרכיכה הימי Aplysia californica היסטוריה מכובדת כמודל של תפקוד מערכת עצבים, עם משמעות מיוחדת במחקרים של למידה וזיכרון. ההכנות האופייניות למחקרים מסוג זה הן אלה שבי חושיים ונותרו ללא פגע motoneurons בבעלי חיים גזורים מינימאלי, או תרבות משותפת עצבית טכני משוכללת של חושי וmotoneurons פרט. פחות נפוץ היא ההכנה העצבית המבודדת שבו אשכולות קטנים של תאי עצב להלכה הומוגניות הם ניתקו לתוך תאים בודדים בתרבות בטווח קצרה. תאים מבודדים כאלה שימושיים לאפיון biophysical של זרמי יונים באמצעות טכניקות מהדק תיקון, ואפנון ממוקד של conductances אלה. פרוטוקול להכנת תרבויות כאלה מתואר. הפרוטוקול מנצל את עצב סנסורי glutamatergic בקלות לזיהוי של גרעיני צדר וbuccal, ומתאר את הניתוק שלהם ותחזוקה המינימאליתתרבות n במשך כמה ימים ללא סרום.
רכיכת opistobranch הימית, Aplysia, כבר מודל הנוירוביולוגי שימושי במשך עשורים רבים. הוא ידוע בעיקר כמודל של התרגלות והתניה קלסית 7, 8. מחקרים על למידה וזיכרון במודל זה זכה בפרס נובל לפיזיולוגיה ורפואה בשנת 2000 לאריק ר 'קנדל, בפרס הוא משותף עם Arvid Carlsson ופול גרינגרד 10. מחקרים שכלל הקלטות חשמל מהכנות מופחתות, שבו אלמנטים של מערכת העצבים של חסר חוליות זה הם גזורים מבעלי החיים עם עצבים ושרירים עזבו מצורף, סייעו להבהיר את התפקידים של נוירונים בודדים בAplysia. זיהוי של מנגנונים מולקולריים מדויקים המהווים למידה בAplysia עם זאת, לעתים קרובות מועסק טכניקה אחרת, לטווח ארוך שיתוף תרבויות של נוירון חושי וmotoneuron, השיגה אחד אחד מבעלי החיים תורמים בודדים ואפשרו ליצירת סינפסה בצלחת תרבות 21 .
אנחנו ואחרים 1, 3, 6, 14, 15, 16, ניצלו את הקלות שבי זיהה יכולים להיות ממוקדים נוירונים במודל זה, כמו גם הסיבולת שלהם בניסויים לטווח ארוך כדי להפוך את תרבויות טווח קצרות ניתקות של צבירי נוירונים להלכה הומוגניות שבו אנחנו לומדים זרמים יוניים תחת מהדק מתח בתצורת תיקון המהדק. נוירונים רבים Aplysia לעמוד לסיבובים חוזרים ונשנים של תיקון הידוק כדי לאפשר זמן למניפולציות ניסיוני לטווח ארוך. הטכניקה שימושית לתאי עצב, כגון תאי neurosecretory השקית של גנגליון הבטן, ואת עצב סנסורי של גרעיני צדר וbuccal דיסוציאציה שאנו מתארים כאן, אבל לא לתאי עצב גדולים מאוד> קוטר 60 מיקרומטר, כגון L7 או R2 של גנגליון הבטן. אנחנו לא מעסיקים Aplysia סרום בתרבויות שלנו, בניגוד לשיתוף התרבויות חושי motoneuron המתוארת במקום אחר. רוב הנוירונים שהושגו באמצעות הליך זה יהיו ללא תהליכים עבור tאז הוא ראשון 48 שעות בתרבות, בהנחיית שלמה הקלטת מתח תא, אלא יצמח ולפרט אקסונים ותהליכים אחרים למשך כ 14 ימים לפני שמת ממחסור בחומרים מזין ו / או גורמי גדילה.
טכניקה זו מייצרת תרבויות העיקריות של 50-100 נוירונים לכל צלחת מאזורים שתועדו פיסיולוגיים של גרעיני buccal וצדר. פרוטוקול זה שימושי לחוקרים לומדים היבטים של פיזיולוגיה של תא בודד בניסויים הדורשים ניסיון רב משכפל לכל בעלי חיים. הוא מייצר זוג תואם של תרבויות בשל ההפרדה האנטומי של תאי המטרה לhemiganglia ימין ועל שמאל, ומאפשר שתועלת ממחקרי הטיפול מתאים ותרבויות בקרה.
פרוטוקול מטרות מצרר buccal S (BSC) הנוירונים של גנגליון buccal ופלאורלי ventrocaudal (PVC) הנוירונים של גנגליון פלאורלי. תאים אלה הם גודל מתאים לכל הקלטות מתח תא וRobus התצוגהתגובות glutamatergic t. המתודולוגיה דנה מתאימה לרוב הגרעינים במערכת העצבים Aplysia.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
1. הכנת תא
2. Electrophysiology
השיטה היא תיקון סטנדרטי הידוק שתואר בטקסטים רבים (למשל סאקמן ונהר, 1995) 16. פרוטוקול זה יעבוד על תאי ≤ קיבול 100 PF, או תאים <קוטר 60 מיקרומטר בימים 3 ו 4 לפרוטוקול. תאים ללא תהליכים הם אופטימליים להקלטה. Considerat המיוחד הבאיונים להחיל:
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
את מיקומם של תאי העצב התחושתיים בתוך הגרעינים שממוקדים בפרוטוקול זה, הנוירונים BSC ו-PVC מוצגים באיור 1. הנוירונים BSC נמצאים ב2 אשכולות סגלגלים סימטריים בצד הגחוני של גנגליון buccal, את פני השטח שפונה מגוש buccal בגנגליון שלם (איור 1 א). הנוירונים PVC יצירת צבירים דו צדדיים, בצורת V שמקיפים את פני השטח הגבי של גנגליון צדר לכיוון הציר המרכזי (איור 1). יש עצב סנסורי אלה יש את היתרון של מיקום סטריאוטיפי בתוך הגרעינים, למרות מקבץ ימי...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
טכניקות דיסוציאציה מתוארות כאן יניבו תרבויות נוירון חושיות המכילות 50-100 נוירונים בודדים וביניהם מספר קטן של תאי גליה ובלתי מזוהים אחרים. השלבים הקריטיים ביותר בפרוטוקול הם זמן הגרעינים יישארו בפתרון אנזים, והמצליף, ניתוק מצבירי התאים מתעכלים להתפרק האשכול לתוך תאים בודדים. אנזים עיכול (שלב 1.8) חייב להיות מותאם בטמפרטורה זמינה. בשעה 23 ° C עם רעד איטי, 13 שעות מספיקות לעיכול של BSC אשכולות while15 שעות היא אופטימלית עבור אשכולות PVC. תשואות נמוכות בתא צלחת התרבות ניתן לייחס לזמן...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
החוקרים מצהירים כי אין להם אינטרסים כלכליים מתחרים.
מומן על ידי NIH P40 OD010952, קרן Korein, אוניברסיטת מיאמי המלגה לSLC ואחוות Maytag לATK. המחברים תודה להכיר את צוות של המשאבים הלאומי לAplysia, כמו גם לורן Simonitis וחנה פק, שסיפק micrographs לדמות.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| מי ים מלאכותיים ASW | Sigma-Aldrich | מגוון | (מ"מ): 417 NaCl, 10 KCl, 10 CaCl2 (2 H2O), 5MgCl2 (6H2O), 15 HEPES-NaOH, pH 7.6 |
| תמיסה תוך-תאית | סיגמא | מגוונת | (מ"מ): 450 KCl, 2.9 CaCl<תת>2 (2 H2O), 2.5 MgCl2 (6 H2O), 5 Na2ATP, 10 EGTA ו-40 HEPES-KOH, pH 7.4 |
| Poly-D-lysine | Sigma | P6407 | |
| פניצילין/סטרפטומיצין נוסף ל-ASW בשעה 1:100 | Lonzo Walkersville, Inc. | 17-603E | 5,000 יחידות/מ"ל פניצילין בתוספת 5,000 מ"ג/מ"ל סטרפטומיצין |
| Neutral dispase II | Roche Diagnostics | 10165859001 | |
| היאלורונידאז | סיגמא-אולדריץ' | H4272 | |
| קולגנאז מסוג XI | Sigma-Aldrich | C9407 | |
| L-גלוטמט (L-GLU) | סיגמא-אולדריץ' | 49601-100G | |
| D-אספרטט (D-ASP) | סיגמא-אולדריץ' | 11200-10G | |
| N-מתיל-D-אספרטט (NMDA) | ביומול | 100002-268 | |
| L-ASP | Sigma | A6683-25G | |
| אלפא-אמינו-3-הידרוקסיל-5-מתיל-4-איזוקסזול-פרופיונית (AMPA) | Sigma | A6816-5MG | |
| אנטגוניסטים של L-Glu R | שונים שונים | ||
| אגר | |||
| קינורנט | סיגמא-אולדריץ' | 61250 | |
| APV | סיגמא-אולדריץ' | A5282 | |
| DL-2-אמינו-5-פוספונופנטנואית חומצה (אנטגוניסט NMDAR) | |||
| 2-פרופנול | VWRSP | BDH1133 | |
| תמיסת כלוריד | סיגמא | מגוון | 25 גרם FeCl3 + 25 מ"ל HCl מרוכז + 50 מ"ל H2O |
| סיליקון סילגארד פולימר 2 חלקים | World Precision Instruments (WPI) | SYL184 | מספק משטח פינ-אאוט לצלחות חיתוך קטנות |
| מיקרוסקופ הגדלה זום 0-40x לנתיחות | Wild | ||
| Techniquip 150 וואט סיבים אופטיים תאורה | מיקרואופטית של פלורידה | TQ FOI-150 | |
| אורביטלי RotoMix 50800 | |||
| מיקרוסקופ ניגודיות פאזה הפוך של Nikon Diaphot עם מטרות 4x, 20x (אופציונלי) ו-40x | SR Research Ltd. | Eyelink II | |
| אוסצילוסקופ דיגיטלי Tektronix | SR Research Ltd. | ||
| pClamp 10 תוכנה לאיסוף וניתוח נתונים | מולקולריים | ||
| מחשב עם מערכת הפעלה Windows XP ומעלה | פתרונות | Thinkserver עם כוננים קשיחים במצב מוצק (80GB) וצגי רעש נמוכים | |
| חולץ מיקרופיפטה Flaming/Brown P87 | Sutter Instruments, Novato, CA | ||
| מגבר מהדק Axopatch 200B מבית Axon Instruments עם תחום קיזוז קיבוליות של 1-1000 pF; קדם-מגבר | מולקולריים, Sunnyvale, CA | ||
| מכלול מחזיק אלקטרודות של Axon Instruments עבור Axopatch 200B קדם מגבר | התקנים מולקולריים, Sunnyvale, CA | CV203BU | |
| ממיר A/D Digidata 1200 | התקנים מולקולריים, Sunnyvale, CA | ||
| פיקוספריצר, מופעל על ידי N2 מתכוונן ללחץ ומשך פרקר | האניפין, קליבלנד, אוהיו | ||
| שולחן בידוד רעידות TMC Micro-G | Ametek | ||
| כלוב | ייצור מותאם אישית | ||
| Burleigh Piezoelectric Clamshell Micromanipulators | Burleigh Instruments; Thorlabs | כיום PCS-5000; -סדרה 6000 + תושבות | |
| מניפולטורים ידניים Narishige M-152 (למערכת זלוף ופיקוספריצר) | Narishige USA | ||
| זכוכית פיפטה נימה, 1.5 מ"מ OD, קוטר פנימי 0.84 מ"מ - | WPI | 1B150-3 | |
| 3 אינץ' | |||
| Ag/AgCl חצי תא | WPI | EP4 | |
| צינורות צנטריפוגה 15 מ"ל, צינורות צנטריפוגה 35-2097 BD Falcon* | VWRSP | 21008-918 | |
| מספריים זוויתיים | כלי מדע עדינים | 15006-09 | |
| מלקחיים משובחים של דומוסטר | כלי מדע משובחים | 11295-00 | |
| כלי תרבית רקמות בז 35 מ"מ | VWRSP | 25382-064 | |
| פלקון 150 x 25 מ"מ כלי תרבית רקמה; 1013 | VWRSP | 1013 | ניתן גם להפוך לכלי חיתוך קטנים עם sylgard |
| sylgard | WPI | SYL184 | |
| מגש נתיחת בעלי חיים | שונים | ||
| צינורות צנטריפוגה 15 מ"ל, 35-2097 BD Falcon | VWRSP | 21008-918 | למערכת זלוף 6 קדחים המוזנת בכוח הכבידה |
| קליפסים מאלומיניום עם קצוות חור בורג | לחומרי בניין | למערכת זלוף | |
| 23 מחטים (נקודות כיבוי תיוק ידניות) | VWRSP | למערכת זלוף | |
| צינורות פוליאתילן 0.022 "מזהה x 0.042" OD; 427411 | בקטון-דיקינסון | עבור מערכת זלוף | |
| H-7 פיפטה מעמד / מחזיק למערך זלוף microcap | Narishige ארה"ב | למערכת זלוף | |
| חד כיווניים | למערכת זלוף | ||
| Drummond Microcaps 1 μ l | VWRSP | למערכת זלוף | |
| 18 מחטי מד ליניקה (תייק נקודות) | |||
| צינורות פוליאתילן | קול פארמר | 4.27436E+11 | |
| סיכות חיתוך עדינות | כלי מדע עדינים | 26002-20 | |
| צינורות נימיים | Kimble 71900-100 | מלוטשים באש ובצורת U בלהבת מבער בונסן וממולאים באגר 3% בחנות | |
| מלאכת | חימר לדוגמנות | ||
| מחזיק כלים לשלב מיקרוסקופ עם אמבט | ייצור מותאם אישית | ||
| פיפטות פסטור | VWRSP | 14672-412 | |
| נורות פיפטה | VWRSP | 53283-911 | |
| מסנני מזרק Acrodisk | VWRSP | 28144-040 | |
| זכוכית נימה בורוסיליקט בקוטר 1.5 מ"מ בקוטר 1.5 מ"מ | WPI | 1B150F-3 | |
| גליל חנקן בטוהר גבוה ווסת | |||
טבלאות 1-3. רשימות ריאגנטים, חומרים וציוד. |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.