הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.

מאמר שיטה

In vivo סידן הדמיה של עכבר גניציה גנגליון נוירון תגובות לגירויים טעם

4.7K צפיות

⸱

DOI:

10.3791/62172

⸱

11 בפברואר 2021

 , 

במאמר זה

סיכום

כאן אנו מציגים כיצד לחשוף את גנגליון geniculate של עכבר מעבדה חי, מרדים וכיצד להשתמש הדמיית סידן כדי למדוד את התגובות של הרכבים של נוירונים אלה לטעום גירויים, המאפשר ניסויים מרובים עם ממריצים שונים. זה מאפשר השוואות מעמיקות של אילו נוירונים מגיבים לאו תיוהמים.

תקציר

בעשר השנים האחרונות, ההתקדמות במדדי סידן (GECIs) המקודדים גנטית קידמה מהפכה בהדמיה תפקודית של vivo. באמצעות סידן כבא כוח לפעילות עצבית, טכניקות אלה מספקות דרך לפקח על התגובות של תאים בודדים בתוך הרכבים עצביים גדולים למגוון גירויים בזמן אמת. אנחנו, ואחרים, יישמנו טכניקות אלה כדי לדמיין את התגובות של נוירונים גנגליון geniculate בודדים לטעום גירויים להחיל על הלשונות של עכברים מרדים חיים. הגנגליון הגנולט מורכב מגופי התא של נוירונים גוסטטוריים המחדירים את הלשון והחך העורפיים, כמו גם כמה נוירונים סומטוסנסוריים המחדירים את הפינה של האוזן. הדמיית התגובות מעוררות הטעם של נוירוני גנגליון geniculate בודדים עם GCaMP סיפק מידע חשוב על פרופילי כוונון של נוירונים אלה בעכברים מסוג בר, כמו גם דרך לזהות פנוטיפים טעם היקפי miswiing בעכברים מניפולציה גנטית. כאן אנו מדגימים את ההליך הכירורגי כדי לחשוף את גנגליון geniculate, רכישת תמונה פלואורסצנטית GCaMP, צעדים ראשוניים לניתוח נתונים, ופתרון בעיות. טכניקה זו יכולה לשמש עם GCaMP מקודד מהונדס, או עם ביטוי GCaMP בתיווך AAV, וניתן לשנות אותה לתמונה תת-קבוצות גנטיות מסוימות של עניין (כלומר, ביטוי GCaMP בתיווך Cre). בסך הכל, בהדמיית סידן ויו של נוירוני גנגליון geniculate היא טכניקה רבת עוצמה לניטור הפעילות של נוירונים גוסטטוריים היקפיים ומספקת מידע משלים להקלטות מסורתיות יותר של chorda tympani עצב שלם או טעם התנהגות ישבן.

מבוא

מרכיב מרכזי במערכת הטעם ההיקפית של היונקים הוא גנגליון geniculate. בנוסף לכמה נוירונים סומטוסנסוריים המ innervate את הפינה של האוזן, geniculate מורכב מגופי התא של נוירונים gustatory innervating הלשון והחך הצפוניים. בדומה לנוירונים חושיים היקפיים אחרים, נוירוני הגנגליון הגנולטים הם פסאודו-חד קוטביים עם אקסון ארוך המקרין באופן היקפי לבלוטות הטעם, ובמרכז לגרעין גזע המוח של מערכת הבודדת1. נוירונים אלה מופעלים בעיקר על ידי שחרור של ATP על ידי תאי קולטן טעם המגיבים לגירויים טעם בחלל הפה2,3. ATP הוא נוירוטרנסמיטר חיוני עבור איתות טעם, קולטני P2rx לידי ביטוי על ידי נוירונים גנגליון gustatory נח....

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

פרוטוקול

פרוטוקולים של בעלי חיים נבדקו ואושרו על ידי ועדות הטיפול והשימוש בבעלי חיים המוסדיים של אוניברסיטת טקסס סן אנטוניו.

1. התקנה טרום ניתוחית

הערה: שים לב כי ההתקנה הראשונית של הציוד אינה מטופלת כאן, שכן היא תשתנה בהתאם למערכת המשאבה, המיקרוסקופ, המצלמה ותוכנת ההדמיה שבה נעשה שימוש. לקבלת הוראות התקנה, עיין בחומרי הדרכה המסופקים על-ידי ספק הציוד. עבור ציוד המשמש את המחברים, עיין בטבלת החומרים.

  1. ודא נוזל זורם דרך כל הרכב (מים) וקווים טעימים. אם הקו חסום, התנתק ושטוף במים. אם הקו הוא סטיה, לעסות עד נוזל זורם. ודא שהנוזל מתחיל ונעצר לפי סימן.
  2. לאחר כל הקווים מאושרים ללא חסימה, להפעיל ר....

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

תוצאות

בעקבות הפרוטוקול, חיה מהונדסת Snap25-GCaMP6s היה מסומם, גרעינים geniculate נחשפו, ו tastant הוחל על הלשון בזמן וידאו הוקלט. מטרת הניסוי הייתה להגדיר אילו תיחומות עוררו תגובות מכל תא. תמציתים (30 מ"מ AceK, 5 mM כינין, 60 mM NaCl, 50 mM IMP + 1 mM MPG, 50 מ"מ חומצת לימון)18 היו מומסים במי DI והוחלו על הלשון עבור 2 s מופרדים על ידי 13 s של מים DI.

figure-results-1

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

דיון

עבודה זו מתארת פרוטוקול שלב אחר שלב כדי לחשוף בניתוח את גנגליון geniculate ולתעד חזותית את הפעילות של הנוירונים שלה עם GCaMP6s. הליך זה דומה מאוד לזה שתואר קודם לכן17, עם כמה יוצאים מן הכלל בולטים. ראשית, השימוש בתנוחת ראש מאפשר התאמה קלה של מיצוב הראש במהלך הניתוח. שנית, לגבי משלוח גירוי, הגישה על ידי וו ו Dvoryanchikov זורם גירויים טעם דרך צינורות הוושט17, ואילו פרוטוקול זה מספק נוזל ישירות לתוך הפה עם מחט מחלק. כל שיטה יכולה לשמש כדי לעורר בהצלחה תגובות נוירון גנגליון ge.......

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

גילויים

למחברים אין ניגוד אינטרסים לדווח.

תודות

המחברים מודים לס. הומאיון על גידול העכברים. מימון עבור עבודה זו ניתן בחלקו על ידי בוגר הקונסורציום לבריאות המוח של UTSA ומענק זרע פוסט-דוקטורט (B.E.F.) ו- NIH-SC2-GM130411 ל- L.J.M.

....

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

חומרים

רשימת החומרים שנעשה בהם שימוש במאמר זה
שםחברהמספר קטלוגהערות
1 x #5 מלקחיים InoxFine Science ToolsNC9792102
מזרק 1 מ"ל עם מנעול luerפישר סיינטיפיק14-823-30
2 x #3 מלקחיים InoxFine Science ToolsM3S 11200-10
27 מד קהה מחלק מחטפישר מדעיNC1372532
3M VetbondFisher ScientificNC0398332
4-40 מכונה בורג אגוזי משושהמהדקים3SNMS004C
4-40 בורג כובע ראש שקעמהדק3SSCS04C004
נקודות סופגותפישר סיינטיפיק50-930-668
Acesulfame KFisher ScientificA149025G
דמעות מלאכותיותAkorn59399-162-35
מגשי אלרגיסט BD עם מחט מחוברת לצמיתותפישר מדעי14-829-6D
מחזירים קהיםFST18200-09
לוח לחםThor LabsMB8
חומצת לימוןפישר מדעיA95-3
Cohan-Vannas מספריים אביבכלים מדעיים עדינים15000-02
נוזל אורתו-סילון עכשווילאנג1504
אבקת אורתו-סילון עכשוויתLang1520
אפליקטורים עם קצה כותנהפישר19-062-616
מחזיק עמוד ראש מותאם אישיתeMachineShopראה קובץ מצורף 202410.ems
מותאם אישית ראש מתכת פוסטeMachineShopראה קובץ מצורף 202406.ems
בקר טמפרטורת DCFHCמצלמה דיגיטלית 40-90-8D
, sCMOS OrcaFlash4 מיקרוסקופ רכובHamamatsuC13440
היקף חתךLeicaM80
קוצץ שיערקנט סיינטיפיקCL7300-Kit
IMPפישר AAJ6195906
מדעי קטמין קטאבדNDC 50989-996-06
אור קר LED מקורLeica McrosystemsKL300LED
Luer Lock מתאמי צינורות 1/16 אינץ'פישר01-000-116
מיקרוסקופאולימפוסBX51WI
מיני סדרה עמודים אופטייםThorlabsMS2R
MPGפישר סיינטיפיקAAA1723230
MXC-2.5 בדיקה מסתובבת מהדקSiskiyou14030000E
NaClFisher Scientific50-947-346
צלחות פטריפישר סיינטיפיקFB0875713A
אוויר בלחץAirgasAI Z300
כיניןפישר AC163720050
הדבקה עצמית סרט תיוגפישר סיינטיפיק159015R
צינורות שסתום צביטה סיליקון 1/32 אינץ' x 1/16 אינץ' OD (לכל רגל)אוטומציה מדעית05-14
Sola SM מנוע אורLumencor
Snap25-2A-GCaMP6s-DJAX025111
מספריים עדינים לסטודנטיםכלי מדע עדינים91460-11
בדיקה כירורגיתRoboz חנות כירורגיתRS-6067
כירורגית מחזיק בדיקהRoboz חנות כירורגיתRS-6061
חוטGü termann02776
BD צינורות תוך-רפואייםפישר סיינטיפיק22-046941
ווסת גז דו-שלביAirgasY12FM244B580-AG
צינורות ויניל Tygon - 1/16 אינץ'Automate Scientific05-11
Valvelink8.2 בקר דיגיטלי/ידניAutomate Scientific01-18
Valvelink8.2 שסתום צביטה מערכת זלוףאוטומציה מדעית17-pp-54
קסילזיןAnasedNADA# 139-236

מקורות

  1. Krimm, R. F. Factors that regulate embryonic gustatory development. BMC Neuroscience. 8, Suppl 3 4(2007).
  2. Taruno, A., Matsumoto, I., Ma, Z., Marambaud, P., Foskett, J. K. How do taste cells lacking synapses mediate neurotransmission? CALHM1, a voltage-gated ATP....

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

הדפסות חוזרות והרשאות

גלה מאמרים נוספים

פלורסצנציית GCaMPנוירונים גסטטורייםהדמיה אין-ויו (In Vivo)מסלול הטעם בעכברפעילות נוירונליתחורדה טימפאני (Chorda Tympani)ביטוי בתיווך Cre