Method Article

Derivando La durata di Liquidazione glutammato con una analisi Deconvoluzione delle Correnti Transporter astrociti

DOI:

10.3791/50708

August 7th, 2013

In This Article

Summary

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Descriviamo un metodo analitico per stimare la durata del glutammato a membrane di astrociti da registrazioni elettrofisiologiche delle correnti trasportatore del glutammato negli astrociti.

Abstract

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La più alta densità di trasportatori del glutammato nel cervello è trovato in astrociti. Glutammato trasportatori coppia il movimento del glutammato attraverso la membrana con il co-trasporto di Na + e 3 1 H + e la contro-trasporto di K + 1. La corrente stechiometrico generata dal processo di trasporto può essere monitorato con cellule intere registrazioni di patch-clamp da astrociti. L'andamento temporale della corrente registrata è modellato dalla decorso temporale del profilo glutammato concentrazione a cui sono esposti gli astrociti, la cinetica di trasportatori del glutammato, e le proprietà elettrotoniche passivi di membrane astrociti. Qui si descrivono i metodi sperimentali e analitici che possono essere utilizzati per registrare le correnti trasportatore del glutammato negli astrociti e isolare l'andamento nel tempo della clearance di glutammato da tutti gli altri fattori che determinano la forma d'onda delle correnti trasportatore astrociti. I metodi qui descritti possono essere utilizzati per stimare la durata of flash-Uncaged e sinapticamente-glutammato rilasciato a membrane astrocitici in qualsiasi regione del sistema nervoso centrale durante salute e di malattia.

Introduction

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Astrociti sono uno dei più abbondanti tipi di cellule nel cervello con morfologia a forma di stella e sporgenze sottili membrane che si estendono per tutta la neuropil e raggiungono limitrofi sinaptica contatti 1,2. Membrana cellulare Le astrociti 'è densamente ricco di glutammato molecole trasportatrici 3. In condizioni fisiologiche, trasportatori del glutammato legano rapidamente glutammato extracellulare a lato della membrana e trasferirlo al citoplasma cellulare. Così facendo, i trasportatori mantenere bassa la concentrazione basale di glutammato nello spazio extracellulare 4. Trasportatori del glutammato nei processi astrocit....

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Protocol

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1. Fetta di preparazione

  1. Preparare 500 ml di soluzione di affettare / archiviazione contenente (in mM): 119 NaCl, 2.5 KCl, 0,5 CaCl 2, 1,3 MgSO 4 · 7H 2 O, 4 MgCl2, 26,2 NaHCO 3, 1 NaH 2 PO 4, e 22 di glucosio, 320 mOsm, pH 7.4
  2. Utilizzare un bicchiere da 250 ml per preparare una camera di immersione per le fette, riempirlo con 200 ml di soluzione di affettare / archiviazione, scaldarlo a bagnomaria a 34 ° C e la bolla con il 95% di O 2, 5% di CO 2.
  3. Mantenere il restante affettatura soluzione / memorizzazione in una bottiglia di vetro a 4 °....

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Results

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Il successo di questo approccio analitico descritto qui dipende criticamente ottenere registrazioni elettrofisiologiche alta qualità delle correnti Trasportatori dagli astrociti in qualsiasi regione del sistema nervoso centrale. In acute del mouse fettine di ippocampo, astrociti possono essere facilmente identificati sotto Dodt illuminazione o IR-DIC causa del loro piccolo corpo cellulare (Ø = 10 micron) e nucleo prominente (Figura 1). Loro caratteristico morfologia a stella può essere apprezzato con ep.......

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Discussion

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Qui si descrive un approccio sperimentale per ottenere registrazioni elettrofisiologiche da astrociti, un protocollo analitico per isolare le correnti trasportatore del glutammato negli astrociti e un metodo matematico per ricavare l'andamento nel tempo della clearance di glutammato dalle correnti transporter astrociti.

Il successo della analisi si basa sulla capacità di ottenere alta qualità registrazioni di patch clamp dagli astrociti e sulla precisione dei algoritmi di adattamento uti.......

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Disclosures

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Gli autori dichiarano assenza di conflitto di interessi.

Acknowledgements

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Questo lavoro è stato sostenuto dal National Institute of Neurological Disorder and Stroke del programma di ricerca intramurale (NS002986). Come ha scritto il manoscritto e implementato l'analisi di deconvoluzione. JSD ha sviluppato la versione iniziale dell'analisi deconvoluzione e commentato il testo.

....

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Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
CGP52432Tocris1246
(R,S)-CPPTocris173
DPCPXTocris439
LY341495 sale disodicoTocris4062
MSOPTocris803
NBQX sale disodicoTocris1044
D,L-TBOATocis1223
PicrotossinaSigmaP1675
MNI-L-glutammatoTocris1490
Alexa 594Life TechnologiesA10438Elettrodi a
matriceFrederick Haer CompanyMX21AES(JD3)
Capillari in vetro borosilicatoWorld Precision InstrumentsPG10165-4
Estrattore per micropipette in vetro a doppio stadioNarishigePC-10
Loctite 404 adesivo istantaneoTed Pella46551
Lampada XeRapp OptoElectronicFlashMic
Igor Pro 6Wavemetrics
opzionali

References

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  1. Ventura, R., Harris, K. M. Three-dimensional relationships between hippocampal synapses and astrocytes. J. Neurosci. 19, 6897-6906 (1999).
  2. Witcher, M. R., Kirov, S. A., Harris, K. M. Plasticity of perisynaptic astroglia during synaptogenesis in the mature rat hip....

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Glutamate ClearanceAstrocytic Transporter CurrentsDeconvolution AnalysisWhole cell Patch clampTBOA AntagonistSynaptic StimulationBrain Slice PreparationElectrophysiology RecordingsTransporter Current IsolationFlash uncaged Glutamate

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