Etichettatura balistica dei neuroni piramidali nelle sezioni cerebrali e nella cultura cellulare primaria

Hailong Li; Kristen  A. McLaurin; Charles  F. Mactutus; Rosemarie  M. Booze

doi:10.3791/60989

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Articolo metodologico

Etichettatura balistica dei neuroni piramidali nelle sezioni cerebrali e nella cultura cellulare primaria

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DOI:

10.3791/60989

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2 aprile 2020

Hailong Li¹ , Kristen A. McLaurin¹ , Charles F. Mactutus¹ , Rosemarie M. Booze¹

¹Program in Behavioral Neuroscience, Department of Psychology, University of South Carolina

In questo articolo

Sommario

Vi presentiamo un protocollo per etichettare e analizzare i neuroni piramidali, che è fondamentale per valutare potenziali alterazioni morfologiche nei neuroni e nelle spine dendritiche che possono essere alla base di anomalie neurochimiche e comportamentali.

Abstract

È stato riferito che le dimensioni e la forma delle spine dendritiche sono legate alla loro plasticità strutturale. Per identificare la struttura morfologica dei neuroni piramidali e delle spine dendritiche, può essere utilizzata una tecnica di etichettatura balistica. Nel protocollo attuale, i neuroni piramidali sono etichettati con dilC18(3) tintura e analizzati utilizzando un software di ricostruzione neuronale per valutare la morfologia neuronale e le spine dendritiche. Per studiare la struttura neuronale, vengono eseguite analisi di ramificamento dendritiche e analisi Sholl, consentendo ai ricercatori di trarre deduzioni rispettivamente sulla complessità della ramificazione dendritica e sulla complessità neuronale del rogo. La valutazione delle spine dendritiche viene condotta utilizzando un algoritmo di classificazione automatica assistita integrale del software di ricostruzione, che classifica le spine in quattro categorie (ad esempio, sottile, fungo, tozzo, filopodia). Inoltre, vengono scelti altri tre parametri (ad esempio, lunghezza, diametro della testa e volume) per valutare le alterazioni nella morfologia della colonna vertebrale dendritica. Per convalidare il potenziale di ampia applicazione della tecnica di etichettatura balistica, i neuroni piramidali della coltura cellulare in vitro sono stati etichettati con successo. Nel complesso, il metodo di etichettatura balistica è unico e utile per visualizzare i neuroni in diverse regioni del cervello nei ratti, che in combinazione con un sofisticato software di ricostruzione, consente ai ricercatori di chiarire i possibili meccanismi alla base disfunzione neurocognitiva.

Introduzione

Nel 2000, Gan et al. ha descritto una tecnica di etichettatura rapida per singoli neuroni e glia nel sistema nervoso che combinava vari coloranti lipofilici, consentendo l'etichettatura simultanea di molte cellule cerebrali con colori diversi¹^,². Più recentemente, una tecnica di etichettatura balistica è stata descritta da Seabold et al.³ che ha introdotto coloranti fluorescenti (Dil) nei neuroni delle fette cerebrali. Una tecnica di colorazione versatile, l'etichettatura balistica è apprezzata per la sua capacità di essere utilizzata in più specie animali e in un'ampia gamma di età. In....