Assaying Circuit Specific Regulation of Adult Hippocampal Neural Precursor Cells

Luis J. Quintanilla; Chia-Yu Yeh; Hechen Bao; Christina Catavero; Juan Song

doi:10.3791/59237

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Articolo metodologico

Assaying Circuit Specific Regulation of Adult Hippocampal Neural Precursor Cells

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DOI:

10.3791/59237

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24 luglio 2019

Luis J. Quintanilla¹^,²^,³ , Chia-Yu Yeh¹^,² , Hechen Bao¹^,² , Christina Catavero¹^,²^,³ , Juan Song¹^,²^,³

¹Department of Pharmacology, University of North Carolina Chapel Hill, ²Neuroscience Center, University of North Carolina Chapel Hill, ³Neuroscience Curriculum, University of North Carolina Chapel Hill

In questo articolo

Sommario

L'obiettivo di questo protocollo è descrivere un approccio per l'analisi del comportamento delle cellule staminali/progenitrici neurali adulte in risposta alla manipolazione chemiogenetica di uno specifico circuito neurale locale.

Abstract

La neurogenesi adulta è un processo dinamico mediante il quale le cellule staminali neurali appena attivate (NSC) nella zona subgranulare (SG) del giro dentato (DG) generano nuovi neuroni, che si integrano in un circuito neurale esistente e contribuiscono a specifiche funzioni ippocampali . È importante sottolineare che la neurogenesi adulta è altamente suscettibile agli stimoli ambientali, che consente la regolazione dipendente dall'attività di varie funzioni cognitive. Una vasta gamma di circuiti neurali provenienti da varie regioni del cervello orchestra queste funzioni cognitive complesse. È quindi importante capire come specifici circuiti neurali regolano la neurogenesi adulta. Qui, descriviamo un protocollo per manipolare l'attività del circuito neurale utilizzando il recettore del designer attivato esclusivamente dalla tecnologia dei farmaci di design (DREADDs) che regola le NSC e la progenie neonatale nei roditori. Questo protocollo completo include l'iniezione stereotassica di particelle virali, la stimolazione chemiogenetica di specifici circuiti neurali, la somministrazione analogica della tiofina, l'elaborazione dei tessuti, l'etichettatura dell'immunofluorescenza, l'imaging confocale e l'imaging analisi di varie fasi delle cellule precursori neurali. Questo protocollo fornisce istruzioni dettagliate sulle tecniche di recupero degli antigeni utilizzate per visualizzare le NSC e la loro progenie e descrive un modo semplice, ma efficace per modulare i circuiti cerebrali utilizzando clozapina N-ossido (CNO) o acqua potabile contenente CNO e DREADDs-esprimere virus. La forza di questo protocollo sta nella sua adattabilità per studiare una vasta gamma di circuiti neurali che influenzano la neurogenesi adulta derivata dalle NSC.

Introduzione

La neurogenesi adulta è un processo biologico attraverso il quale nuovi neuroni nascono in un adulto e integrati nelle reti neurali esistenti¹. Nell'uomo, questo processo si verifica nel giro dentato (DG) dell'ippocampo, dove nascono circa 1.400 nuove cellule ogni giorno². Queste cellule risiedono nella parte interna della DG, che ospita una nicchia neurogenica, definita zona subgranulare (SG. Qui, ippocampal adulti cellule staminali neurali (NSC) subiscono un complesso processo di sviluppo per diventare neuroni completamente funzionali che contribuiscono alla regolazione di specifiche funzioni cerebrali, tra cui apprend....