Articolo metodologico

Preparazione delle fette Acute del midollo spinale per la registrazione di cellule intere Patch-clamp in neuroni di sostanza Gelatinosa

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DOI:

10.3791/58479

18 gennaio 2019

In questo articolo

Sommario

Qui, descriviamo i passi essenziali per le registrazioni di cellule intere patch-clamp fatta da neuroni di sostanza gelatinosa (SG) nella fetta di midollo spinale in vitro . Questo metodo consente la proprietà intrinseca della membrana, la trasmissione sinaptica e la caratterizzazione morfologica dei neuroni di SG per essere studiato.

Abstract

Studi recenti di cellule intere patch-clamp da neuroni di sostanza gelatinosa (SG) hanno fornito un grande corpo di informazioni circa i meccanismi spinali trasmissione sensoriale, regolamento nocicettivo e sviluppo cronico dolore o prurito. Implementazioni di registrazioni elettrofisiologiche insieme a studi morfologici basati sull'utilità delle fette acute del midollo spinale hanno ulteriormente migliorato la nostra comprensione delle proprietà di un neurone e la composizione dei circuiti locali in SG. Qui, presentiamo una guida dettagliata e pratica per la preparazione di fettine di midollo spinale e visualizza rappresentativo della intero-cellula registrazione e risultati morfologici. Questo protocollo permette ideale conservazione neuronale e può imitare le condizioni in vivo in una certa misura. In sintesi, la capacità di ottenere una preparazione in vitro di fettine di midollo spinale permette stabile a corrente e tensione morsetto registrazioni e così potrebbe facilitare le indagini dettagliate nelle proprietà intrinseche della membrana, circuiti locali e struttura di un neurone utilizzando diversi approcci sperimentali.

Introduzione

La sostanza gelatinosa (SG, della lamina II del corno dorsale spinale) è un centro di relè indiscutibilmente importante per la trasmissione e regolazione informazioni sensoriali. Si compone di interneuroni inibitori ed eccitatori, che ricevono gli input dalle fibre afferenti primarie, interneuroni locali e il sistema inibitorio discendente1endogeno. Negli ultimi decenni, lo sviluppo di preparazione fetta acuta del midollo spinale e l'avvento della registrazione della intero-cellula patch-clamp hanno permesso diversi studi sulle proprietà elettrofisiologiche e morfologiche intrinseche di SG neuroni2,

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Protocollo

Tutti i protocolli sperimentali descritti sono stati approvati dall'animale etica Comitato di Università di Nanchang (Nanchang, Cina PR, etico No.2017-010). Tutti gli sforzi sono stati fatti per ridurre al minimo lo stress e il dolore degli animali sperimentali. Le registrazioni elettrofisiologiche eseguite qui sono state effettuate a temperatura ambiente (RT, 22 – 25 ° C).

1. gli animali

  1. Utilizzare ratti Sprague-Dawley (3 – 5 settimane) di entrambi i sessi. Casa gli animali sotto un ciclo luce-buio di 12 h e dare loro accesso ad libitum per acqua e cibo adeguato.

2. preparazione di soluzio....

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Risultati

Fette di acuta del midollo spinale sono stati preparati secondo lo schema indicato nella Figura 1. Dopo affettamento e il recupero, una fetta di midollo spinale è stata trasferita alla camera di registrazione. I neuroni sani sono stati identificati sulla base di aspetto soma usando la microscopia IR-DIC. Successivamente, i potenziali di azione dei neuroni SG sono stati tratti da una serie di depolarizzanti impulsi di corrente (1 s durata) quando i neuroni son.......

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Discussione

Questo protocollo dettagli i passaggi per la preparazione di fettine di midollo spinale, che abbiamo utilizzato con successo durante gli esperimenti di cellule intere patch-clamp su SG neuroni18,19,20,21. Mediante l'implementazione di questo metodo, abbiamo recentemente riportato che la minociclina, una seconda generazione di tetraciclina, marcatamente potrebbe migliorare la trasmissione sinapt.......

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Dichiarazioni

Gli autori non dichiarano conflitti di interesse.

Ringraziamenti

Questo lavoro è stato sostenuto da sovvenzioni dal National Natural Science Foundation of China (No. 81560198, 31660289).

....

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Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo
NomeAziendaNumero di catalogoCommenti
NaClSigmaS7653Utilizzato per la preparazione di ACSF e PBS
KClSigma60130Utilizzato per la preparazione di ACSF, saccarosio-ACSF e soluzione intracellulare a base di K+
NaH2PO4· 2H2OSigma71500Utilizzato per la preparazione di ACSF, saccarosio-ACSF e PBS
CaCl2· 2H2OSigmaC5080Utilizzato per la preparazione di ACSF e saccarosio-ACSF
MgCl2· 6H2OSigmaM2670Utilizzato per la preparazione di ACSF e saccarosio-ACSF
NaHCO3SigmaS5761Utilizzato per la preparazione di ACSF e saccarosio-ACSF
D-GlucosioSigmaG7021Utilizzato per la preparazione di ACSF
Acido ascorbicoSigmaP5280Utilizzato per la preparazione di ACSF e saccarosio-ACSF
Piruvato di sodioSigmaA7631Utilizzato per la preparazione di ACSF e saccarosio-ACSF
SaccarosioSigmaS7903Utilizzato per la preparazione di saccarosio-ACSF
K-gluconatoWako169-11835Utilizzato per la preparazione di soluzione intracellulare a base di K+
Na2-FosfocreatinaSigmaP1937Utilizzato per la preparazione della soluzione intracellulare
EGTASigmaE3889Utilizzato per la preparazione della soluzione intracellulare
HEPESSigmaH4034Utilizzato per la preparazione della soluzione intracellulare
Mg-ATPSigmaA9187Utilizzato per la preparazione della soluzione intracellulare
Li-GTPSigmaG5884Utilizzato per la preparazione di soluzione intracellulare
CsMeSO4SigmaC1426Utilizzato per la preparazione di soluzioni intracellulari a base di Cs+
CsClSigmaC3011Utilizzato per la preparazione di soluzioni intracellulari a base di Cs+
TEA-ClSigmaT2265Utilizzato per la preparazione di soluzioni intracellulari a base di Cs+ soluzione
Neurobiotina 488VettoreSP-11450,05% neurobiotina 488 potrebbe essere utilizzato per studi morfologici
AgarSigmaA70023% blocco agar è stato utilizzato nel nostro protocollo
ParaformaldeideSigmaP61484% paraformaldeide è stato utilizzato per l'elaborazione immunoistochimica
Na2HPO4Hengxing Chimico Reagentiutilizzati per la preparazione di PBS
Mount Coverslipping Medium Polyscience18606
UrethanNational Institute for Food and Drug Control301912281,5 g/kg, i.p.
Capillari in vetro borosilicatoWorld Precision InstrumentsTW150F-41,5 mm OD, 1,12 mm ID
Estrattore per micropipetteSutter InstrumentP-97Utilizzato per la preparazione di micropipette
VibratomoLeicaVT1000S
Tabella di isolamento dalle vibrazioniTechnical Manufacturing Corporation63544
TelecameraCCD a infrarossiDage-MITIR-1000
Amplificatore patch-clampHEKAEPC-10
MicromanipolatoreSutter InstrumentMP-285
Tavolino X-YBurleighGIBRALTAR XY
Microscopio verticaleOsmometro OlympusBX51WI
Misuratoredi PH avanzatoFISKE 210
Mettler Microscopio Confocol ToledoFE20
ZeissLSM 700

Riferimenti

  1. Todd, A. J. Neuronal circuitry for pain processing in the dorsal horn. Nature Reviews Neuroscience. 11 (12), 823-836 (2010).
  2. Yoshimura, M., Nishi, S. Blind patch-clamp recordings from substantia gela....

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Sezionamento con vibratomoRegistrazione elettrofisiologicaPreparazione del blocco di agarSoluzione ACSF al saccarosioPropriet della membrana neuronaleAnalisi dei circuiti locali

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