Valutazione morfologica e funzionale delle sinapsi del nastro nelle specifiche regioni di frequenza della Coclea del topo

Summary

Questo manoscritto descrive un protocollo sperimentale per valutare le caratteristiche morfologiche e lo stato funzionale delle sinapsi del nastro nei topi normali. Il modello attuale è adatto anche per modelli con sinaptopatia cocleare indotta dal rumore e legati all'età. Vengono inoltre discussi i risultati correlati dei precedenti studi sul mouse.

Abstract

Le cellule ciliate interne cocleari (IHC) trasmettono segnali acustici ai neuroni gangliari a spirale (SGN) attraverso le sinapsi a nastro. Diversi studi sperimentali hanno indicato che le sinapsi delle cellule dei capelli possono essere gli obiettivi iniziali nella perdita dell'udito neurosensoriale (SNHL). Tali studi hanno proposto il concetto di cocleare "sinaptopatia", che si riferisce ad alterazioni nel numero di sinapsi del nastro, struttura o funzione che si traducono in una trasmissione sinaptica anormale tra IHong e SGR. Mentre la sinaptopatia cocleare è irreversibile, non influisce sulla soglia uditiva. Nei modelli sperimentali indotti dal rumore, vengono impiegati danni limitati alle sinapsi IHC in determinate regioni di frequenza per identificare i fattori ambientali che causano specificamente la sinaptopatia, nonché le conseguenze fisiologiche di disturbare questo orecchio interno Circuito. Qui, presentiamo un protocollo per l'analisi della morfologia sinaptica cocleare e la funzione in una regione di frequenza specifica nei topi adulti. In questo protocollo, la localizzazione cocleare di specifiche aree di frequenza viene eseguita utilizzando mappe di frequenza dei luogo in combinazione con i dati del cocleare, a seguito del quale le caratteristiche morfologiche delle sinapsi del nastro vengono valutate tramite Immunostaining. Lo stato funzionale delle sinapsi del nastro viene quindi determinato in base alle ampiezze dell'onda I di risposta del tronco encefalico uditivo (ABR). La presente relazione dimostra che questo approccio può essere utilizzato per approfondire la nostra comprensione della patogenesi e dei meccanismi della disfunzione sinaptica nella coclea, che può aiutare nello sviluppo di nuovi interventi terapeutici.

Introduction

Le frequenze nell'intervallo di circa 20-u201220.000 Hz possono essere percepite come stimoli uditivi dagli esseri umani. L'udito umano è normalmente più sensibile vicino a 1.000 Hz, dove il livello medio di pressione sonora è di 20 - Pa nei giovani adulti (cioè, 0 decibel del livello di pressione sonora [dB SPL]). In alcune condizioni patologiche, la perdita dell'udito è limitata a frequenze specifiche. Ad esempio, nelle prime fasi della perdita dell'udito indotta dal rumore (NIHL), è possibile osservare una "notch" (cioè l'elevazione della soglia uditiva) nell'audiogramma a 4 kHz¹. Lungo la partizione cocleare dei mammiferi, le sue gradazioni....

Protocol

Tutte le procedure sono state eseguite in conformità con la Guida NRC/ILAR per la cura e l'uso degli animali da laboratorio (ottava edizione). Il protocollo di studio è stato approvato dal Institutional Animal Care and Use Committee dell'Università di Medicina Capitale, Pechino, Cina.

1. Selezione degli animali

1. Per tutti gli esperimenti, utilizzare topi maschi adulti C57BL/6J (8 settimane) come modello animale.
   NOT: I topi C57BL/6J che trasportano una variante di giunzione del Cdh23 presentano una senescenza accelerata nel sistema uditivo, riflessa come una perdita del 40% delle sinapsi del nastro alla ....

Results

I test dell'udito ABR sono stati eseguiti per 10 topi C57BL/6J (8 settimane di età) in anestesia. Gli ADR sono stati suscitati utilizzando stimoli di scoppio tono a 4, 8, 16, 32 e 48 kHz. La soglia uditiva di ogni animale è stata rilevata visivamente distinguendo almeno una chiara forma d'onda nell'ABR. Tutti i topi hanno mostrato soglie ABR in risposta a raffiche di tono, che vanno da 25 a 70 dB SPL a seconda della frequenza dello stimolo. I nostri risultati hanno indicato che la soglia uditiva era più bassa a 16 kHz (<.......

Discussion

Dal momento che la sinaptopatia cocleare è stata caratterizzata per la prima volta in topi adulti con uno spostamento di soglia temporanea (TTS) indotto da 8-u201216 kHz rumore della banda di ottava a 100 dB SPL per 2 h³¹, i ricercatori hanno sempre più studiato gli effetti della sinaptopatia in vari mammiferi, comprese le scimmie e gli esseri umani^32,33. Oltre all'esposizione al rumore, sono state associate diverse altre condizioni alla s.......

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
Ketamina cloridrato	Gutian Pharmaceutical Co., Ltd., Fujian, Cina	H35020148	100 mg/kg
Xilazina cloridrato	Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USA	X-1251	10 mg/kg
TDT apparecchio di fisiologia	Tucker-Davis Technologies, Alachua, FL, USA	Sistema di fisiologia uditiva III
Software SigGen/BioSig	Tucker-Davis Technologies, Alachua, FL, USA	Sistema di fisiologia uditiva III
Electric Pad	Pet Fun	11072931136
Pinze Dumont 3#	Fine Science Tools, North Vancouver, B.C., Canada	0203-3-PO
Pinze Dumont 5#	Fine Science Tools, North Vancouver, B.C., Canada	0209-5-PO
Microscopio a dissezione stereo	Nikon Corp., Tokyo, Giappone	SMZ1270
Siero di capra	ZSGB-BIO, Pechino, Cina	ZLI-9021
Recettore 2 anti-glutammato, extracellulare, clone 6C4	Millipore Corp., Billerica, MA, USA,	topo MAB397
Topo purificato Anti-CtBP2	BD Biosciences, Billerica, MA, USA	612044	topo
Alexa Fluor 568 capra anti-topo IgG1antibody	Thermo Fisher Scientific Inc., Waltham, MA, USA	A21124	capra
Alexa Fluor 488 capra anti-topo anticorpo IgG2a	Thermo Fisher Scientific Inc., Waltham, MA, USA	A21131
capra Mezzo di montaggio contenente DAPI	ZSGB-BIO, Pechino, Cina	ZLI-9557
Microscopia confocale fluorescente	Leica Microsystems, Wetzlar, Germania	TCS SP8 II
Image Pro Plus software	Media Cybernetics, Bethesda, MD, USA	versione 6.0
Otoscopio tascabile diagnostico professionale	Lude Medical Apparatus and Instruments Trade Co., Ltd., Shanghai, Cina	HS-OT10
Elettrodo ad ago	Friendship Medical Electronics Co., Ltd., Xi'an, Cina	1029	20 mm, 28 G
Campo chiuso relatore	Tucker-Davis Technologies, Alachua, FL, USA	CF1