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방법 논문

교양 CNS의 뉴런의 돌기 스파인 형태론 분석

35.4K 조회수

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DOI:

10.3791/2794

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2011년 7월 13일

 ,  , 

이 논문에서

요약

많은 최근의 연구는 뇌 pathologies와 관련된 시냅스 단백질에 돌연변이가 확인되었습니다. 기본 교양 피질 뉴런이 돌기 척추의 형태와 운동성에서 이러한 질병 관련 단백질의 영향을 조사 큰 유연성을 제공합니다.

초록

돌기 쪽이은 뇌 내에서 흥분성의 연결의 대부분의 사이트이며, 시냅스의 포스트 시냅스 칸막이를 형성하고 있습니다. 이러한 구조는 굴지 풍부하고 매우 동적으로 표시되었습니다. 고전 헵의 소성뿐만 아니라 neuromodulatory 신호에 대응하여, 돌기 쪽이은 모양과 신경 회로의 상세 및 뇌 내의 정보의 처리 및 저장을위한 중요한 것으로 생각됩니다 번호를 변경할 수 있습니다. 돌기 쪽이 내에서 단백질의 복잡한 네트워크 돌기 척추의 형태 및 숫자의 제어를위한 허용 굴지의 cyctoskeleton와 세포외 신호를 연결합니다. Neuropathological 연구는 정신 분열증 자폐증 스펙트럼 장애에 이르기까지 질병 상태의 숫자가, 비정상적인 척추 돌기 형태 또는 숫자를 표시 증명하고있다. 또한, 최근 유전자 연구는 이러한 단백질이 부분이 장애의 pathophysiology을 기초 탈선 척추 소성에 기여할 수있는 제안을 선도, 시냅스 단백질을 인코딩 다수의 유전자에 돌연변이가 확인되었습니다. 돌기 척추 morphologies / 번호를 제어에서이 단백질의 잠재적인 역할을 연구하기 위해, 교양 대뇌 피질의 뉴런의 사용은 몇 가지 장점을 제공합니다. 첫째,이 시스템은 고정된 세포의 돌기 쪽이의 고해상도 영상뿐만 아니라 라이브 세포의 시간 경과 이미징을 허용합니다. 둘째, 체외 시스템에서이 돌연변이 단백질, shRNA 구성 요소로 분해, 또는 약리 치료의 표현에 의해 단백질 기능의 쉬운 조작을 허용합니다. 이러한 기법은 연구자들이 질병 관련 단백질의 역할을 해부하다하고이 단백질의 변이가 생체내에서 작동할 수 방법을 예측하기 시작 수 있습니다.

프로토콜

여기에서 설명한 프로토콜은 어떠한 기본 교양 시스템에 돌기 척추 형태와 역학을 확인하는 데 사용할 수 있습니다.

1. 기본 피질 신경 세포 배양의 준비

  1. glia - 시설 혈청이없는 배지 1-2에 스프 라그 - 돌리 랫 E18 배아과 문화의 고밀도 대뇌 피질의 신경 세포의 문화를 준비합니다.
  2. ACUC 절차에 따라 한 임신 쥐 (E18)를 안락사, 신속하게 자궁을 제거 (거기에 fetuses)와 얼음에 100mm 페트리 접시에 놓습니다.
  3. 한 포셉와 (과 탯줄 그대로) 목을하여 태아를 개최 뒤에서 앞으로 필 두피 다른 집게를 사용하여 뒤에서 앞에 정중선을 따라 끝 날카로운 집게로 열린 두개골을 슬릿을 열고 자궁 및 amniotic 막 컷.
  4. 그리고 MG 2 + 무료 HBSS - 곡선 포셉 (특종 모션) 및 장소 10 ML 얼음처럼 차가운 Ca2를 포함하는 100mm 배양 접시에있는 +와 함께 전체 머리를 제거합니다.
  5. 한 포셉, 다른 집게 별도의 반구, 해마와 striatum을 제거, 별도의 피질 조심스럽게 meninges에서 대뇌 피질의 조직에서 껍질과 뇌 줄기를 잡아.
  6. 수영장 대....

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토론

기술 neuropathologies에 기여할 수있다 포스트 시냅스 메커니즘의 영향을 이해에 초점을 아르 돌기 척추 형태, 중 고정 또는 라이브 주요 대뇌 피질의 뉴런의 선형 밀도와 운동성의 상세한 정량 분석​​을 위해 위에서 설명한. 비슷한 접근 방식은 hippocampal 피라미드, Purkinje, 또는 중간 가시의 뉴런 포함하여 가시의 신경 세포에서 척추의 형태 또는 운동성을 계량하는 데 사용할 수 있습니다.

여기에서 설명한 프로토콜은 시냅스 단백질 및 / 또는 돌기 쪽이에 대한 약리 치료의 효과의 기본 속성을보고 적용할 수 있습니다. 또한, 그것은 수용체를 조미료로 비계 단백질에서부터 내생 시냅스 단백질의 지방화의 변화를 평가하는 데 사용할 수 있습니다. 또한, 그것은 시냅스 단백질이나 돌기 척추 운동성에 대한 약리 치료의 효과 측정 또한 고정 쪽이 자세한 morphometric 분석뿐만 아니라 수 있지만. 이러한 시간 경과 영상 기법은 또한 또는 동시에 돌기 척추 형.......

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공개 사항

이 작품은 제작이 MetaMorph (분자 디바이스 주식 회사)에 의해 지원되었다.

감사의 글

우리는주의 편집을 위해 켈리 존스 감사합니다. 미국 심장 협회 박사 과정 이수 원정대 (DPS),이 작품은 NIH 부여 R01MH 071316, 알츠하이머 협회, 정신 분열증과 우울증 (NARSAD)에 관한 연구에 대한 국가 연합, 그리고 자폐증 연구에 대한 국가 연합 (나르) (PP)에 의해 지원되었다 미국 심장 협회 Predoctoral 원정대 (KMW).

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재료

이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
시약의 이름 회사 카탈로그 번호 댓글 (옵션)
18mm 라운드 커버 유리 번호 1.5 워너 인 스트 루먼트 64-0714 (CS - 18R15)
22mm 사각 커버 글라스 번호 1.5 워너 인 스트 루먼트 64-0721 (CS - 22S15)
폴리 - D - 라이신 시그마 P - 0899 MW 70 ~ 150 KDA
Neurobasal 미디어 Invitrogen 21103049
B27 Invitrogen 17504044
글루타민 Invitrogen 21051024
페니실린 - 스트렙토 마이신 Invitrogen 15140148
D, L - APV (AP - 5) 아센트 과학 ASC - 004
Lipofectamine 2000 Invitrogen 11668019
DMEM Invitrogen 11965092
HEPES MediaTech Cellgro 25-060 - C 1 1M, 산도 7
포름 알데히드 용액 EMD 화학 FX0415 - 5 36%, 조직학 학년
정상 염소 혈청 VWR 100188-514 잭슨 Immunoresearch 실험실
트리톤 X - 100 피셔 사이 언티픽 AC21568 - 2500 Acros의 생명체
알렉사 플루어 높은 488 염소 안티 - 마우스 IgG (H + L) 교차 adsorbed Invitrogen A - 11029
알렉사 플루어 488 염소 안티 - 토끼 IgG (H + L) * 높은 상호 adsorbed * Invitrogen A - 11034
골드 antifade 시약을 연장 Invitrogen P36934 특별 포장
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참고문헌

  1. Banker, G., Goslin, K. Developments in neuronal cell culture. Nature. 336, 185-186 (1988).
  2. Xie, Z. Kalirin-7 controls activity-dependent structural and functional plasticity of dendritic spines. Neuron. 56, 640-656 (2007).
  3. Spear, L.

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