여기에서 우리는 신선한 냉동 모두 뇌 조직에서 신경 앙상블 별점이 발현 분자 변화를 연구하는 형광 활성화 된 셀 정렬 (FACS) 프로토콜을 제안한다. 동결 조직의 사용은 유용한 동물 피험자의 사용을 최대화하기 위해 다수의 세션을 통해 많은 뇌 영역의 FACS 분리 할 수있다.
방법 논문
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여기에서 우리는 신선한 냉동 모두 뇌 조직에서 신경 앙상블 별점이 발현 분자 변화를 연구하는 형광 활성화 된 셀 정렬 (FACS) 프로토콜을 제안한다. 동결 조직의 사용은 유용한 동물 피험자의 사용을 최대화하기 위해 다수의 세션을 통해 많은 뇌 영역의 FACS 분리 할 수있다.
신경 가소성 및 학습 행동의 분자 변화의 연구는 협회를 알게을 중재 신경 앙상블라고 띄엄 띄엄 분산 활성화 된 뉴런의 특정 세트의 연구에 전체 뇌 영역의 연구로 전환된다. (FACS)을 정렬 형광 활성 세포는 최근 성인 쥐의 뇌 조직에 최적화 신경 마커 NeuN과에 Fos 단백질, 강력하게 활성화 된 신경 세포의 마커에 대한 항체를 사용하여 활성화 된 뉴런의 분리를 허용하고있다. 지금까지에 Fos 발현하는 신경 세포와 다른 세포 유형은 긴 처리 일 길고 복잡한 행동 절차 후 평가하기 위해 뇌 샘플을 허용 매우 제한된 숫자를 수반 신선한 조직에서 분리 하였다. 이십일일 - 여기에서 우리는 등쪽 선조체의 신경과에 Fos mRNA의 별점이 발현의 수익률이 3 -80 ºC에서 동결 갓 해부 조직과 조직 사이의 유사한 것으로 나타났다. 또, 표현형 확인냉동 조직은 또한의 FACS 분리에 사용할 수 있음을 나타냅니다 신경의 평가 유전자 발현 (NeuN), 성상 세포 (GFAP), oligodendrocytic (Oligo2) 및 microgial (Iba1) 마커에 의한 NeuN 양성 및 NeuN 음성 분류 세포의 아교 세포 유형. 전반적으로, 이는 수집 해부 복수 FACS 세션을위한 뇌 조직을 고정 할 수있다. 이것은 종종 길고 복잡한 행동 절차를 거친 유용한 동물 대상에서 획득 된 데이터의 양을 최대화한다.
학습하는 동안, 동물은 매우 구체적인 자극의 복잡한 세트 사이의 연결을 형성한다. 이것은 고해상도 정보 신경 앙상블이라 띄엄 띄엄 분산 된 뉴런의 특정 패턴 내의 변화에 의해 인코딩 될 것으로 생각된다. 신경 앙상블은 최근 강하게 행동이나 큐 노출시 활성화 된 예에 Fos, 아크 및 Zif268 및 신경 세포에서의 단백질 제품으로 즉시 초기 유전자 (IEGs)의 유도에 의해 확인되었다. 특히 상황과 큐 - 특정 배운 행동 1-4에 인과 역할을하는 것으로 나타났다 신경을 FOS는 발현. 따라서, 이러한 활성화에 Fos 발현하는 신경 세포 내에서 고유 분자 neuroadaptations은 중독과 외상 후 스트레스 장애 (PTSD) 5 정상적으로 학습과 이상 학습 장애 동안 형성된 협회를 알게 인코딩 신경 메커니즘에 대한 상위 후보입니다.
Fluore에서 scence 활성화 된 셀 정렬 (FACS)는 최근에 Fos 발현하는 신경 세포 내에서 고유 분자 neuroadaptations의 분석을 허용했다. 유세포 셀은 광 산란 특성에 따라 면역 세포를 특성화하고 분리 1960 -6,7- 개발되었다 정렬 및 긴 면역학 및 암 연구에 사용되었다. 그러나 유동 세포 계측법 및 FACS는 성인 뇌 조직에서 얻기 어려운 해리 하나의 세포가 필요합니다. FACS는 제 8,9 항체 표지가 필요하지 않은 트랜스 제닉 마우스로부터의 선조체 뉴런 발현 분리하고 (GFP)에 녹색 형광 단백질을 분석하는데 사용 하였다. 우리는 분리 및 야생형 동물 11-15에서 약물 및 / 또는 단서에 의해 활성화 된 뉴런에 Fos가 발현 분자 변화를 평가하는 항체 기반 FACS 방법 (10)을 개발했다. 강하게 신경 세포를 활성화하는 동안이 방법에서는, 신경 세포는 일반적으로 신경 세포 마커 NeuN에 대한 항체로 표시되어 있습니다에 Fos에 대한 항체로 표시되어 있습니다. 우리의 초기 방법은 신선한 조직 샘플 당 최대 10 쥐의 풀링을 요구하지만, 프로토콜의 이후의 변경은 단일 쥐 13-15에서 분리 된 뇌 영역에 Fos 발현 뉴런과 정량적 중합 효소 연쇄 반응을 (qPCR에) 분석 FACS 분리 허용 . 전반적으로, 독특한 분자 변경은 중독 연구 12,14,15의적인 상황과 큐 활성화 행동의 다양한 동안 활성화 뉴런에 Fos가 발현에서 발견되었다.
신선한 조직에 FACS를 수행와 주요 물류 문제는 FACS에 의해 조직 및 프로세스를 해리 하나 하루 종일 걸리는 것입니다. 또한, 약 4 개의 샘플은 하루에 처리 될 수있다. 이것은 일반적으로 하나의 뇌 영역마다 뇌에서 평가 될 수 있고, 나머지 뇌 영역을 폐기해야하는 것을 의미한다. 이것은 자기 관리 및 멸종 TRAI 낮은 처리량 행동 절차에 대한 주요 문제수술과 집중적 인 훈련의 많은 주를 필요로 닝. 또, 시험 당일에 길고 복잡한 행동 절차 어려운 당일 FACS를 수행 할 수있다. 이것은 중요한 이점을 즉시 행동 시험 후 동물로부터 뇌를 고정 할 수있을하고 조사자 선택한 다른 시간에 하나 이상의 뇌 영역 FOS를 발현하는 신경 세포를 분리한다.
여기서 우리는 FACS 프로토콜 신선한 냉동 모두 뇌 조직 FOS를 발현하는 신경 세포 (및 다른 유형의 세포)를 분리하기 위해 사용될 수 있음을 보여준다. 예를 들어, 우리는 급성 필로폰 주사 후 주사 (제어 조건)없이 순진한 쥐에서 쥐 선조체의 신경 세포에 Fos가 발현입니다. 그러나이 프로토콜은 FACS 어떤 행동 또는 약물 치료 다음 사용될 수있다. 우리의 샘플의 후속의 qPCR 분석은 이들 세포 타입에서 유전자의 발현이 미으로 평가 될 수 있다고 지적신선한 냉동 모두 조직에서 LAR 효율.
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모든 실험은 실험 동물 (16)의 관리 및 사용을위한 건강 가이드의 국립 연구소의 기관 동물 관리 및 사용위원회 (IACUC)에 따라 수행 하였다.
참고 : 달리 명시되지 않는 한 얼음에 보관 된 사용 낮은 결합 원심 분리기 튜브 아래의 모든 단계.
조직 컬렉션 전에 1. 준비
2. 조직 수집 및 해부
3. 세포 해리
참고 : 다음 단계의 모든 혼합 끝 이상을 사용하여 부드러운 끝. 볼텍스 혼합기를 사용하여 세포 손상의 원인이 기포를 방지하지 않는다.
4. 셀 고정 및 Permeabilization
5. 셀 여과
항체 6. 배양
참고 : 이전에 주요 샘플을 실행에 설정 사이토 적절한 흐름을 설정하기위한 다수의 제어 샘플을 준비하는 뇌 세포 현탁액의 작은 분취 량을 사용합니다. 각 항체에 표지의 경우, 항체 만 자체를 포함하지 대조 시료를 준비다음 condary 항체 (또는 다른 형광 라벨), 두 일차 및 이차 항체 (또는 다른 형광 표지). 유동 세포 계수기의 비특이적 라벨링 대 특정 분리 문을 설정하는 이러한 컨트롤을 사용합니다. 가능하면 보상을 필요로하지 않는 형광 색소를 사용합니다. 이전에 일차 항체를 추가로 PBS를 첨가하여 700 ㎕의 최종 부피로 게이팅 대조 시료의 최종 부피를 증가시킨다.
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급성 필로폰 주사 후 한 쥐에서 신선한 냉동 등쪽 선조체 조직 FOS를 양성과에 Fos 음이 신경 세포를 정렬.
위에서 설명한 프로토콜은 필로폰 (5 ㎎ / ㎏)의 복강 내 주사 후 한 쥐의 등쪽 선조체 90 분 FOS를 양성과에 Fos 음이 신경 세포를 정렬하기 위해 사용되었다. 자신의 홈 케이지에서 순진한 쥐를 대조군으로 사용 하였다. 지느러미 선조체 조직이 처리 된 중 즉시 모음 (신선한 조직) 또는 냉동 및 1, 7, 21 일 -80 ºC에 저장 후 처리 후. 이러한 동결 시점의 결과는 서로 차이가 없었다 때문에 데이터 모았다.
악기에 정렬 조건을 설정하려면, 하나 홈 케이지 제어 또는 methampheta에서 (전술) 제어 샘플내 주입 그룹이...
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FACS는 어느 신선하거나 냉동 성인 뇌 조직의 신경 세포 및 다른 세포 유형을 정렬하기 위해 사용될 수있다. 서론에서 언급 한 바와 같이, 냉동 조직을 사용하는 능력은 중독 연구에 자기 관리 및 재발 연구 등 복잡하고 연장 된 행동 절차를받은 동물에서 샘플의 최적 활용을 할 수 있습니다. 2 시간 이상, 모든 동물이 필요합니다 - 이러한 행동 절차는 보통 1 소요됩니다 - 같은 날 13,18 테스트 할 (10 ~ 20 총). 그것은 뇌 해부, 세포 분리, permeabilization 및 immunolabeling를 포함 4 갓 해부 뇌 조직 샘플을 처리하기 위해 ~ 4 시간이 걸립니다. 30 분 - 처리 후, FACS에 의해 각각의 샘플을 분류하면 (20) 사이에 걸립니다. 용해 버퍼에 정렬 된 셀을 가열하고 최종 단계는 추가로 30 분을 필요로한다. 총 ~ 7 시간은 최종 RNA 함유 세포 용해 액 단계로 뇌 해부에서 필요합니다. 그러나, 전체 꼰 로프를 고정 할 수있게되었습니다NS 또는 갓 즉시 테스...
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저자는 경쟁하는 금전적 이해관계가 없음을 선언합니다.
이 작업은 NIDA 교내 연구 프로그램(Bruce T. Hope, Yavin Shaham)의 지원을 받았습니다.F.J.R.은 미국 국립보건원(National Institutes of Health)이 후원하고 오크리지 과학교육연구소(Oak Ridge Institute for Science and Education)가 관리하는 NIDA 연구 참여 프로그램(Research Participation Program)에 임명되어 지원을 받았으며, CONICYT 및 Universidad de los Andes가 관리하는 Becas-Chile 장학금으로부터 추가 재정 지원을 받았습니다. 칠레 산티아고. 존스 홉킨스 FACS 핵심 시설은 미국 국립보건원(National Institute of Health)의 국립 관절염 및 근골격 및 피부 질환 연구소(National Institute of Arthritis and Musculoskeletal and Skin Diseases)로부터 P30AR053503 수상의 지원을 받았습니다.
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