マウスにおける神経免疫ダイナミクスの反復インビボイメージングを行う正確な脳マッピング

Kanchan Bisht; Kaushik Sharma; Ukpong  B. Eyo

doi:10.3791/61454

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方法論記事

マウスにおける神経免疫ダイナミクスの反復インビボイメージングを行う正確な脳マッピング

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DOI:

10.3791/61454

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2020年8月7日

Kanchan Bisht¹^,² , Kaushik Sharma¹^,² , Ukpong B. Eyo¹^,²

¹Center for Brain Immunology and Glia (BIG), University of Virginia, ²Department of Neuroscience, University of Virginia

この記事について

サマリー

このプロトコルは、神経-神経膠血管構造の縦画像化、相互作用、および健康および疾患条件の両方における機能に使用できる慢性頭蓋窓移植技術を記述する。これは、多くの場合、好ましいが、いくつかの重大な制限を有する経頭蓋イメージングアプローチに対する補完的な代替手段として機能する。

要約

中枢神経系(CNS)は、その適切な機能を促進する神経細胞、グリア、ストロマ、および血管細胞の複雑な相互作用によって調節される。これらの細胞を単離で研究するが、一緒にvitroまたは一緒にex vivoは有用な生理学的情報を提供する;神経細胞生理学の顕著な特徴は、そのような文脈で見逃される。そのため、生体内での神経細胞のネイティブでの研究が必要です。ここで詳述するプロトコルは、数時間から数ヶ月の間に長期間にわたって特定の細胞を視覚化し、研究するためのツールとして、げっ歯類皮質の神経細胞の反復的なin vivo 2光子イメージングについて説明しています。我々は、関心のある脳領域の細かい地図として粗い地図または蛍光標識デンドライトとして、ひどく安定した脳血管系の使用を詳細に説明する。これらのマップを視覚的な鍵として使用して、ニューラル細胞を正確に再配置して、その後の反復的なin vivoイメージングを行う方法を示す。このプロトコルは、蛍光標識ミクログリア、ニューロン、NG2+細胞のインビボイメージングの例⁺を用いて、この技術が長期間にわたって同じ脳の位置で細胞ダイナミクスを繰り返し可視化し、正常な生理学または病理学的侮辱に従ってこれらの細胞の構造的および機能的応答を理解するのにさらに役立つ能力を示す。必要に応じて、このアプローチは、例えばカルシウムイメージングと神経細胞の機能的イメージングに結合することができる。このアプローチは、特に、対象細胞にラベルを付ける遺伝的マウスモデルまたは特異的な色素が利用できる場合に、インビボでCNSの異なる細胞タイプ間の物理的相互作用を可視化する強力な技術です。

概要

中枢神経系(CNS)は、ニューロン、グリアおよび血管関連細胞を含む様々な常駐細胞タイプ間の相互作用の複雑な相互作用によって支配される。従来、神経細胞は^,単離、共培養^{1、2、3、4、5(in}²vitro)または切除された脳組織(ex^,³^,⁴^,⁵ vivo)6、7、8、9、10の文脈で研究された。¹⁶^,⁷^,⁸⁹^,¹⁰しかし、インビボでのインビボのインタクトな脳のネイティブ環境における神経細胞の挙動および相互作用をさらに理解する必要がある。このプロトコルでは、インビボの対象領域をマッピングし、今後のイメージングセッションでそれらの領域を正確に再画像化し、さまざまなCNS細胞タイプ間の複雑な相互作用を長期間にわたって追跡する方法を説明する。