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방법 논문

Levator Auris Longus 포유류 신경 근육 학 전송 전압 클램프 조건에서의 시험을 위한 준비

9.3K 조회수

DOI:

10.3791/57482

2018년 5월 5일

이 논문에서

요약

이 문서에 설명 된 프로토콜 neuromuscular 접속점에 자발적인 기록 마우스 levator auris longus (LAL) 근육 및 신경 갖는 postsynaptic 잠재력 (전류 클램프)과 전류 (전압 클램프)를 사용 합니다. 이 기술 사용 하 여 정상과 질병 조건 하에서 시 냅 시스 전송의 기계 장치에 중요 한 통찰력을 제공할 수 있습니다.

초록

이 프로토콜 전류 클램프 및 클램프 전압 조건 하에서 신경 근육 학 교차로에서 기록 시 냅 스 전송 하는 기법을 설명합니다. Levator auris longus (LAL)의 비보 전 준비 때문에 모터 종판에서 합 문 microelectrode에 대 한 신경 근육 접합의 쉽게 시각화를 제공 하는 얇은 근육 사용 됩니다. 이 메서드는 자발적인 미니어처 종판 전위와 전류 (mEPPs 및 mEPCs), 신경 갖는 종판 잠재력 및 전류 (엡 스와 Epc)의 기록 뿐만 아니라 모터 종판 막 속성에 대 한 수 있습니다. 이 방법에서 얻은 결과 quantal 콘텐츠 (QC), 소포 자료 사이트 (n)의 수, 확률의 소포 자료 (p확인해), 시 냅 스 촉진 및 우울증, 근육 막 시간 상수 (τ 포함 m) 및 입력 저항. 인간 질병의 마우스 모델에이 기술 적용 질병 상태에 주요 병 리를 강조 하 고 새로운 치료 전략을 확인할 수 있습니다. 완전히 전압 클램핑 단일 시 냅 스에 의해이 제공 합니다 현재 사용할 수 있는 시 냅 시스 전송의 가장 상세한 분석의 하나.

서론

신경 근육 학 교차로에서 시 냅 스 전송 공부 신경 및 골격 근육 시스템의 동적 관계에 통찰력을 제공 하 고 시 냅 스 생리학을 조사 하기 위한 우수한 모델입니다. Levator auris longus (LAL)은 얇은 근육, 쉽게 시각화에 신경 근육 접합부에 대 한 허용. 이전 보고서는 랄을 사용 하 여 시 냅 스 약물과 독 소를 검사 하 고 랄1,2의 골격 근육 섬유 유형 특성을 특징 하 편의 설명 했습니다. 수많은 연구는 신경 근육 학 생리학3,,45,6,7,8을 검사 하는 랄을 사용 했습니다. 전기 생리학, 랄 신경 근육 접합을 쉽게 관찰 하는 능력 모터 종판에 microelectrodes의 정확한 배치에 대 한 수 및 시 냅 스 전송 기록에 공간 클램프 문제를 크게 감소 시킨다. 전류 클램프 녹음 근육 막 속성 막 시간 상수 (τm) 및 (R에서) 입력된 저항 등의 쉽게 얻을 수 있습니다. 또한, 이러한 속성은 신경 근육 학 전송, 시 냅 스 기능 근육 막 속성의 직접적인 비교에 대 한 수를 기록 하는 데 사용 하는 동일한 근육 섬유에서 측정할 수 있습니다. 이러한 데이터의 분석의 많은 신경 근육 학 질병 및 변경 된 활동의 상태 물리적 메커니즘에 중요 한 통찰력을 제공할 수 있습니다.

여기에 설명 된 기술의 핵심 요소는 비선형 전류 클램프에 적용 되지 않습니다 하 고 근육 막 속성의 독립은 시 냅 스 녹음에 대 한 전압 클램프의 사용 이다. 전류 클램프 반대 전압 클램프를 사용 하 여 신경 근육 학 전송 검사의 장점은 개척 1950 년대9에서 노력에 의해 설립 되었다. 전류 클램프에서 진폭에서 10-15 mV를 초과 하는 EPPs mEPP 진폭9의 선형 제품 않습니다. 예를 들어, 평균 mEPP 1 mV, 5의 EPP mV 5 mEPPs 5 (QC);의 제품으로 간주 수 있습니다 반면, 40의 EPP mV 이상의 40 mEPPs의 제품 될 것입니다. 이 비선형 큰 EPPs에 막 잠재력과 아 세 틸 콜린 수용 체에 대 한 평형 잠재력의 차이 EPP에 대 한 강제 운전 때문에 발생 (~-10 mV), 실질적으로 큰 EPPs는 동안 감소. 근육 막 잠재력 전압 클램프 실험 기간 동안 변경 되지 않습니다 때문에이 문제는 전압 클램프 실험에서 피할 수 있습니다. 결점은 전압 클램프 실험은 전류 클램프 녹음 보다 완료 하는 데 기술적으로 어렵습니다. 이 염두에서에 두고, McLachlan와 마틴 엡 스10의 전류 클램프 녹음에서 비선형 차지 간단 수학 교정 개발. 수정11,,1213, 잘 작동 하지만 중요 한 것은, 근육 막 속성 방해 하지는 가정.

근육 막 속성은 특히 공부 하는 조건 또는 질병 상태는 근육을 방해 하는 경우를 고려 하는 것이 중요 합니다. 예를 들어, Huntington의 질병의 R6/2 유전자 변형 모델에서 골격 근육 휴식 염화 칼륨 전류14,15에서 hyperexcitable 진보적인 감소 때문입니다. 결과적으로, mEPPs와 엡 스 R6/2 골격 근육에서 증폭 됩니다. 물론, 추가 요소는 mEPPs와 엡 스를 변경할 수 있습니다. 올 무-단백질8관련이 있을 듯 EPPs에 변화를 발견 Huntington의 질병 쥐는 (R6/1)의 다른 모델을 사용. 변경 된 신경 근육 학 전송을 일으키는 메커니즘을 평가 하는 전압 클램프를 사용 하 여 변경 된 근육 막 속성의 영향을 제거 도움이 것입니다. 최근 연구에서 R6/2 신경 근육 학 전송 여기 설명 된 기술을 사용 하 여 두 전류 및 전압 클램프 조건에서 연구 했다. 모터 종판 전체 종판16의 길이 상수 내에서 두 개의 microelectrodes를 배치 하 여 전압 고정으로 적은 1% 오류 보다 했다. 그것은 그 전압 클램프를 표시 했다 고 나왔고 R6/2 근육에 신경 근육 학 전송의 대조 측정 전류 클램프 레코드 수정. 이 근육 막 속성 변경 하는 경우 비선형에 대 한 엡 스를 해결 하는 것이 어려울 수 있습니다 강조 하 고 근육 막 속성의 독립적인 전압 클램프 레코드의 혜택을 보여줍니다. 여기에 소개 하는 프로토콜은 조건 또는 시 냅 스 전송 및 postsynaptic 막 속성에 영향을 주는 질병 상태를 검사 합니다.

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프로토콜

동물 관리 및 사용 위원회의 라이트 주립 대학 모든 동물 절차 수행 했다.

1. 마우스 안락사

  1. 증기 두건에서 마비 챔버는 밀폐 유리에 마우스를 놓습니다.
  2. 마우스 isoflurane (포화, 또는 25%)의 치명적인 복용량을 흡입을 통해 노출 합니다. 아니 호흡 관찰 될 수 있다 때까지 챔버에 마우스를 둡니다.
  3. 상공에서 마우스를 제거 하 고 안락사의 보조 방법으로 자 궁 경부 전위를 수행.

2. 머리 머리, 목, 및 뒤의 등 쪽 표면에서의 제거

  1. 마우스의 앞면과 뒷면의 머리, 목, 등 쪽 표면에 머리의 대부분을 제거 하는 전기 면도기를 사용 합니다. 또한, 주위와 왼쪽된 귀에 머리를 제거 합니다.
    참고: 귀 주위 피부를 면도 때 조심, 피부 면도기의 칼 날에 잡힐 수 기본 근육 조직을 손상 될 수 있습니다.
  2. 제 모 크림 면봉으로 나머지를 제거 하는 면도 영역에 적용 됩니다. 약 1 분을 기다려 고 짜기 세척 병을 사용 하 여 물으로 제 모 크림을 씻어 다음 멀리 어떤 나머지 크림 이나 면봉을 사용 하 여 머리 그리고 피부 건조 두 드려.

3. 제거 피부 Levator Auris Longus 근육 노출

  1. 해 스테레오 현미경는 견의 수준에서 마우스의 뒷면에 작은 절 개 (그냥 깊은 충분히 피부에 침투)을 확인 합니다. 마이크로 해 부가 위, 다음 그림 1A-B에 표시 된 경로 사용 하 여 피부를 잘라.
  2. (예: 5) 미세 집게를 사용 하는 견 근처 컷 따라 피부를 당겨. 봄이 위를 사용 하 여 잘라 귀를 접근 하는 동안 기본 근육 조직에서 피부를 분리 하는 결합 조직. 중요 한 것은, 노출 된 근육 조직의 실수로 절단을 피하기 위해 피부에 지적 블레이드와 함께 결합 조직을 잘라.
  3. 주기적으로 perfuse (mM)에 구성 된 다음 나+ 외부 버퍼 등 생리 염 분 해결책으로 노출된 근육: 144 NaCl, 4 KCl, 1.2 CaCl2, 0.6 MgCl2, 5 포도 당, 1 NaH24, pH 7.4 NaOH와 300 ± 5 mmol/kg의 osmolality 있다. 일단 결합 조직 왼쪽된 귀를 잘라 왔다, 마우스에서 피부를 완전히 제거 하 고 그것을 삭제를 귀 주위 피부를 잘라.
    참고:는 LAL 귀의 기지에 연결 하 고 쉽게 피부를 제거 하는 동안 손상 될 수 있습니다. 그것은 좋은 두고는 랄을 절단 하지 않도록 귀의 기지 주위 피부의 약 1 m m입니다.

4. Levator Auris Longus 근육과 주변 조직 제거

  1. 봄이 위를 사용 하 여 절단 근육 LAL, 열 등을 척추 열에 견 사이 연결을 시작 합니다. 오른쪽 견 갑 골, 중간, 오른쪽에 그냥에서 시작 하 고는 중간의 오른쪽에 남아 있는 하는 동안 마우스의 rostral 끝으로 잘라. 계속은 두개골에 근육 조직의 끝에 모든 방법을 통해 절단.
    그림 2와 같이 참고:는 LAL 귀와, 중간의 중간 측에 연결 된 가장 피상적 근육입니다. 추가 이미지에 대 한 유럽 그린17 에 의해도 서는 LAL의 우수 하 고, 손으로 그린 이미지를 보여줍니다.
  2. 집게를 사용 하 여 중간의 오른쪽에 즉시 컷된 조직을 잡아 부드럽게 리프트 그리고 왼쪽된 귀 쪽으로 조직을 위 왼쪽된 랄에 열 등은 근육의 여러 레이어를 제거 하는 두개골 밀착의 블레이드와 함께 절단 시작. 모든 실수로 제거 동안에 랄을 절단 하지 않도록에 일시적으로 연결 된 레이어를 남겨 주세요.
  3. 블레이드와 평행 하 게 자르고는 외가도, 주위 근육이 중간 측에 입력 랄 innervates 신경 절단 하지 않도록 하는 두개골 밀착. 외가도, 유지 가능한 연결 된 신경의 많은 통해 계속.
    참고: 공급 하는 랄 신경 얼굴 신경의 가지 및 절차의 뒷부분에 나오는 사용 됩니다 보존 한다.
  4. 잘라 그냥 외가도 ventrolateral 부분에 그림 1B 에 표시 된 동일한 경로 따라 과거 지방 조직. 마우스에서 근육을 완전히 제거 하려면 오른쪽에 수행 되었다 또한, 왼쪽된 견 갑 골을 따라 자릅니다.

5. levator Auris Longus 근육 격리

  1. 랄, 그리고 주변 조직 컨테이너에 놓습니다. 실리콘 고무 바닥 페 트리 접시 등 아래 해 부 조직 수 고정 컨테이너를 사용 합니다. 목욕 하 고 자주 조직 생리 염 분 해결책에서 세척.
  2. Pinna는 랄에 부착 된 귀 연골 부분을 떠나 귀의 기지에 따라 귀를 잘라. 그렇게 열 등 한 측 (LAL 접시의 바닥에) 위로 향하게 근육을 플립.
  3. 같은 장소에 준비를 잡아 귀 운하를 통해 곤충 핀 핀을 놓습니다. 다음 사용 하 여 작은 핀 핀은 LAL의 중간의 반대 측에 나머지 조직. 부드럽게 집게를 사용 하 여, 밖으로 근육을 기지개 하는 피부를 통해 작은 핀 귀 옆 부분에 피부를 당겨. 그림 3에서 보듯이 조직의 접시, 보안이 될 때까지이 단계를 반복 합니다.
    참고: 작은 절 개 핀 침술 바늘의 팁 원하는 길이로 절단 하 여 만들 수 있습니다. 이 작은 핀 조직에 손상을 최소화 하 고 긴 작업 거리와 물 침수 현미경 목표와 함께 사용할 수 있습니다.
  4. 시작 제거 근육 ( 그림 4에 표시 된), 그 랄 (auricularis 우수한, 납치범 auris longus, 그리고 interscutularis), 감시 그리고 그 결합 조직 통해는 LAL에 바인딩된는 특히 근처에 중간, 5 집게와 봄이 위를 사용 하 여
  5. 올려는 집게를 사용 하 여 overlying 근육 층에 결합 조직 중심으로 끌려가고 근육 레이어 블레이드와 함께 잘라내어 절단 나는 LAL nicking을 피하기 위해 주의. 중간 선으로 고 약 4 분의 3는 중간 선으로 절단 중지. 그런 다음, 각 근육 레이어를 제거 하는 중간에 평행 하 게 잘라. 랄만 남아 때까지 계속 근육 레이어를 제거 합니다.
  6. 전극의 합 문 에이즈 랄 덮고 나머지 결합 조직 중 일부를 제거 합니다. 부드럽게 5 집게를 사용 하 여는 LAL에서 결합 조직 고 멀리 봄이 위를 사용 하 여 그것을 잘라. 과정에서 랄을 손상의 위험 없이 그렇게 쉽게 할 수 있는 조직 제거. 신경 근육 접합부의 시각화를 방해 수 있습니다 랄의 열 등 한 표면에 남아 있는 열 등 한 근육 층을 자극 하는 어떤 큰 신경을 제거 합니다.

6입니다. 신경의 격리

  1. 신경 자극 기를 사용 하 여 랄 innervates 신경 식별 (예를 들어 두 개의 백 금 철사는 펄스 발생기에 연결); 여러 신경 근육에 외가도에서 실행 됩니다. 일부 전류를 공급 하는 신경 자극으로 신경 터치 (현재 약 5 V 달라 집니다). 근육 계약, 정확한 신경 발견 되었습니다.
  2. 신중 하 게 근처에 신경 조직을 봄이 위를 사용 하 여 귀를 둘러싼 조직에서 신경 분리. 피해를 최소화 하기 위해 녹음 요리에 신경을 확보 하 여 나중에 사용 될 것입니다 일부 주변 조직에 포함 된 신경의 대부분을 유지.
    참고:는 LAL innervates 모터 신경은 열 외가도의 중간에 위치 해 있습니다.
  3. 바이 폴라 자극 전극에 사용 하 여, 신경, 말 초 근육에서의 지역 주변 조직을 제거 합니다. 흡입 전극에 사용 하 여, 신경의 절단된 끝에 주변 조직을 제거 합니다.
    참고: 이것은 좋은 멈추는 포인트입니다. 이것은 좋은 중지 지점 이다. 휴식은 필요 해 부 랄 준비 수 수 유지 생리 솔루션 또는 유해한 대사 산물 축적 하지 않는다 되도록 시간의 몇 가지에 대 한 지속적인 관류에. 솔루션 또는 상수 관류의 큰 볼륨을 사용 하 여 유해한 대사 산물 축적 하지 않는다 보장.
  4. 다음, 제거 하 고 직 립 화합물 현미경 전기 생리학 실험에 대 한 관류 챔버에 근육을 전송.
    참고: 조직 수 있는 안전 하 게 부드러운 바닥 관류 챔버를 사용 하 여 고정 (그림 5A).
  5. 핀 끝 (귀와 중간 선)와 근육의 가장자리를 따라 근육. 신경 근육 섬유에 수직으로 놓고 신경의 끝에 그대로 남아 있던 일부 초과 조직을 통해 접시의 바닥에 고정 합니다. 항상 생리 염 분 해결책에 목욕 하는 조직 유지.
    참고: 그것은 또한, 높은 소재 랄 근육 섬유의 바로 아래 둥근 도움이입니다. 이 추가 지원 보조 전극 합 문 고 옆에 누워 50 mL 원뿔 튜브에 실리콘 탄성 중합체의 작은 단면도에서 만들어질 수 있다. 탄성 중합체 둥근된 부분의 신선한 실리콘의 작은 금액을 사용 하는 관류 챔버의 바닥에 보안 될 수 있습니다. 관류 챔버의 다이어그램은 그림 5B-C에 표시 됩니다. 근육 섬유 및 새로 캐스팅 실리콘 엘라 스토 머 (이 매우 소수)를 매우 밀접 하 게 준수 수 있습니다 손상 될 수 있습니다. 그것은 코트 도움이 또는 블록 새로 캐스팅 실리콘 단백질,는 immunoblot에 차단 단계와 비슷합니다. 그것을 차단 하려면 우리는 incubated 새로 캐스팅 실리콘 소 혈 청 알 부 민의 집중된 솔루션에 하룻밤.

7. 전기 생리학 장비 설치

  1. 준비 또는 미토 콘 드리 아 염료 4-(4-diethylaminostyryl)-1-methylpyridinium18, 빛에 민감한 고 멀리 빛 저장 한다 같은 신경 근육 학 교차로 시각화에 도움 염료의 aliquots를 녹여. 또한, 전극 솔루션 녹여. 소용돌이 솔루션에 모든 용액을 모든 aliquots. 1 µ M를 포함 하는 생리 식 염 수 솔루션 준비 µ-Conotoxin GIIIB (µ-CTX) 및 80 µ M BTS (선택 사항).
  2. 현미경 단계에 LAL와 관류 챔버를 보호 합니다. 3m KCl, 한 다리를 통해 녹음 실에 연결 된으로 가득 한잔에 참조 전극을 놓습니다. 참조 전극 제조 업체 지침 당 앰프에 연결 합니다.
  3. 이 시점에서, 신경에 신경 자극 전극 위치. 그들은 신경 자극을 위해 잘 작동 흡입 전극 또는 작은 바이 폴라 전극 중 하나를 사용 합니다.
    1. 녹음에 자극 아티팩트 수를 최소화 하기 위해 가능한 근육에까지 자극 전극 위치.
      참고: 자극 전극 자극 절연 장치 필요에 따라 전압 진폭을 제어할 수 있는 제어 합니다.
  4. 천천히 수축 관찰 될 때까지 자극 격리 단위에 전압 조절기를 켜는 여 전압을 발생 시킵니다. 포인트는 수축 처음 관찰 되었다 임계값입니다. 임계값을 확인 한 설정 전압 자극 격리 단위에 1.5에서 * 임계값 (또는 실험에 의해 정의 된 대로).
    참고: 그림 6 똑바로 현미경과 볼 조인트 조작자를 사용 하 여 신경에 작은 바이 폴라 전극 아래 근육 준비를 보여준다. 그것은 가능한 하면서 여전히 충분히 임계값 이상 자극에 대 한 낮은 전압에 유리한입니다. 낮은 자극 전압 녹음 하는 동안 자극 아티팩트 수를 줄일 수 있습니다. 또한, 근육에서 자극 전극 배치 자극 유물의 크기를 줄일 것 이다. 때로는 신경의 끝 신경 따라는 자극을 배치할 실험을 할 수 있습니다 그래서 해 부에서 손상 될 것입니다.
  5. 입욕 염을 제거 하 고 5 µ M 4-디-2-Asp를 바꿉니다. 4-디-2-asp 신경 근육 학 교차로 시각화 (그림 7)에 대 한 적절 한 형광을 달성 하기 위해 10 분 동안 랄 준비를 노출 합니다.
  6. 3m KCl 및 K+ 내부 솔루션 75 aspartate, 5 MgCl2, 15 Ca(OH)2, 5 ATP disodium, 5 phosphocreatine disodium (mM)에 구성 된 두 개의 전극 솔루션, 5 티, 20 대 걸 레, 30 EGTA, 코와 pH 7.2 준비.
    참고: 솔루션 준비 해야 사전에; K+ 내부 솔루션-20 ° c.에 aliquots에 저장할 수 있습니다.
  7. 채우기 가져온된 유리 3 M KCl.와 전압 감지 전극에 대 한 모 세관 통과 하는 전류 전극;에 대 한 K+ 내부 솔루션 (7.6에 준비 단계)을 사용 1 mL 주사기에 부착 된 좁은 비금속 바늘 (~ 34 게이지)를 사용 하 여 쉽게 유리 모 세관 채우기. 부드럽게 제거 공기 방울; 모세 혈관을 누릅니다 채워진된 각 전극은 10-15 m ω의 저항을 확인 하십시오.
    참고: 확인 하 고 데이터 수집 소프트웨어를 사용 하 여 두 전극의 저항 합니다.
  8. 10 분 후 정상적인 Ca2 + 솔루션 4-디-Asp 솔루션을 교환 합니다.

8입니다. 형광을 사용 하 여 신경 근육 접합의 식별

  1. 직 립 현미경을 사용 하 여 표준 밝은 필드와 형광 조명, 형광 녹색 신경 근육 접합 실행 준비 그림 7A와 같이 따라 근육 섬유에 수직의 밝은 밴드 찾습니다. 신경 근육 접합부를 낮은 확대 물 집중 목적 (~ 10 배)를 사용 하 여
    참고: 현미경 갖추어야 FITC 큐브 (예: 480/40, Dichroic: 505LP, Em: 535/50), 및 LED, 레이저, 할로겐 램프 또는 형광 수은 램프. 최소화 하기 위해 사진 표백, 밝은 분야 및 형광 조명 사이 대체.
    참고:이 밴드는 일반적으로 더 보다 귀는 중간에 베이스에 인접. 밴드 신경 근육 접합은 가장 집중 하는 지역 이다.
  2. 더 높은 확대 물 침수 목표 (~ 40 X)에 전환 하 고 생리학 (그림 7B)와 함께 검토 하 근육의 꼭대기 층에 신경 근육 학 교차로 식별 합니다.
  3. 제조 업체의 지시 당 적절 한 headstages에 피 펫 소지자로 채워진된 펫을 보안 합니다. Micromanipulators를 사용 하 여 확인 된 신경 근육 학 교차로 (그림 ℃)의 100 µ m 이내 근육 막 위에 전극 위치. 주로 밝은 분야 현미경 검사 법;를 사용 하 여 전극의 위치 형광을 사용 하 여 신경 근육 학 교차로 기준 전극의 위치를 확인.
  4. 첫째, 낮은 배율 (~ 10 배) 목표를 사용 하 여 전극 찾아서 다음 전극의 최종 위치에 대 한 더 높은 확대 (~ 40 X) 목적으로 전환. 이 시점에서 근육에 전극을 푹 찌 르다, 먼저 전극 조정 하지 마십시오.

9. 조정 및 전극 Impaling

  1. 일단 원하는 섬유 위의 전극 배치, 0 다리 균형 (또는 유사한 접근) 전압 감지 전극 및 조정한 제조업체의 지시 당 전극 커패시턴스를 중화. 또한, 제로 전류 전달 전극.
  2. 섬유의 표면 전극 모두 가져. 천천히 조정 섬유까지가 길에 전극의 위치는 전극 계속 신경 근육 접합에 관하여 동쪽으로 향하게 8.3-8.4 단계에 설명 된 대로.
  3. 후 두 전극 표면 근육 섬유의 연락, 먼저 무딘 통과 하는 전류 전극을 푹 찌 르다. 전극 합 문 촉진 하기 버즈 (초과 커패시턴스 보상의 짧은 펄스), 짧은 전류 펄스, 또는 부드럽게 도청 테이블 같은 기법을 사용 합니다.
    1. 모니터 신호를 사용 하 여 오실로스코프 또는 오실로스코프 프로토콜 데이터 수집 소프트웨어에 부정적인 막 잠재력 확인 될 때까지 전극 찔 려 하는 것을 나타내는.
  4. Impaled 전류 전달 전극의 수준에 근육에 선명한 전압 감지 전극 우울 일단 두 전극은 서로 일치, 전압 감지 전극을 전류 전달 전극으로 적용 하는 동일한 기술을 사용 하 여 푹 찌 르다.
  5. 앰프에 대 한 컨트롤러를 사용 하 여 성공적인 합 문 시 현재 때문에 전극 합 문 막 손상에 대 한 보상을 현재 통과 전극으로 잡고 일정 부정적인을 적용 됩니다. 셀-80 쪽으로 천천히 충전을 시작으로 mV, 지주로 현재 셀 원하는 휴식 잠재력을 하는 데 필요한 증가 (,-85에-80 mV).
    참고: 방지 녹음 한 보유를 필요로 하는 섬유에서 건강에 해로운 섬유에서 녹음의 기회를 최소화 하기 위해 야생 타입 근육에서-25 나 보다 절대 값에 큰 전류.
  6. 섬유는 몇 분 원하는 휴식 잠재력에 대 한 안정, 일단 근육 막 속성 또는 신경 근육 학 전송 녹화를 진행 합니다.

10. 기록 Postsynaptic 막 속성 및 시 냅 시스 전송

  1. 긍정 및 부정적인 현재 단계 모터 종판 R에 τm을 결정 하는 데 사용 됩니다 해당 막 전압 응답 측정의 동등한 수를 적용 하 여 전류 클램프 녹음 시작 합니다. 수동 속성을 정상 상태에 도달 하 고 선형 전압-전류 관계16,,1920작은 전압 응답 사용 됩니다. 손상 되거나 비정상 신경 섬유에서 녹음을 하지 않도록, 이러한 섬유의 mEPP 주파수 > 3 Hz.
  2. 다음, 제조 업체의 지시 당 2 전극 전압 클램프를 입력 합니다. 전압 클램프 섬유-85의 막 잠재력에 mV. 전압 클램프 설정 mEPCs의 검출을 허용 하는 신호 대 노이즈 비율을 달성 해야 합니다.
    참고: 적절 한 전압 제어 유지 문제가 될 수 있습니다. 우리는 이러한 문제를 최소화 하기 위해 두 가지 방법을 사용 합니다. 첫째, 섬유는 찔 려 모터 종판의 100 μ m 내에서 이전에 설명 된 대로 이러한 섬유21의 길이 상수 내는. 둘째, 우리는 증폭기의 DC 복원 기능을 사용합니다. 이 기능은 매우 높은 전압 클램프 이득을 설정합니다. 우리의 이전 작업은 세부 사항에서이 메서드를 설명 하 고 전압 고정 종판16평가 하는 방법을 설명.
  3. 일단 전압 클램프 (mEPCs 및 eEPCs) 시 냅 스 전류 기록 실험의 요구 사항에 따라 다양 한 신경 자극 프로토콜을 사용 하 여.
    1. 기록 자발적인 mEPCs 및 Epc 기록 Epc (촉진 또는 변조) quantal 콘텐츠를 평가 하는 시 냅 스 변조 없이 한 수 낮은 주파수 신경 자극 프로토콜 (≤0.5 Hz)를 사용 하 여. 시 냅 스 촉진 이나 우울증 평가, 높은-주파수 신경 자극 프로토콜 (10 펄스 50 Hz에서)를 사용 합니다.
    2. 데이터 수집 소프트웨어를 사용 하 여 제어 되는 펄스 발생기를 사용 하 여 트리거할 수 있는 자극 격리 단위를 통해 원하는 주파수에서 신경 자극.
  4. 전압 클램프 녹음 끝나면 전류 클램프 설정에는 앰프를 반환 하 고 모든 전류를 해제 한 섬유에서 전극을 제거 합니다. 전극 막힌 될 않았다 확인 하거나 녹음 하는 동안 기준선 전압에서 드리프트.
    참고: 드리프트에 대 한 전극 전압 이어야 한다 extracellular 해결책에 0 볼트 섬유 합 문 전에 설정 된 것으로. 예를 들어 기록 된 전압 실한 경우에 전압 실험 기간 동안 떠내려 없을 것입니다.

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결과

그림 8 12 주 된 야생 타입 R6/2 마우스에서에서 현재 펄스 (그림 8A)와 전류 클램프 아래 한 LAL 섬유에서 전압 응답 (그림 8B)의 예가 나와 있습니다. MEPPs의이 레코드 모터 종판에서 찍은 나타냅니다. 레코드는 정상적인 생리 염 분 해결책에서 얻은 했다. 이러한 전류 클램프 레코드 R에 그리고 τm 그 섬유16,,1920의 결정을 분석할 수 있습니다.

EPC와 전압 클램프 조건에서 ...

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토론

여기에 설명 된 준비 및 신경 근육 학 전송 전류 또는 전압 클램프 조건 하에서 측정에 대 한 마우스 랄 근육의 사용 이다. 랄 개 해 부에 대 한 고려해 야 할 몇 가지 중요 한 포인트가 있다. 전극으로 전극 합 문 근육 에이즈에서 초과 결합 조직 청소 때 합 문에 대 한 위치 결합 조직 퍼 가기 수 있습니다. 그러나, 멀리 취할 수 있는 결합 조직 제거 쉽게 근육 손상의 기회를 제한 하기. 그것은 매우 섬세 하기 때문에 신경의 고립 주의 수행 되어야 한다. 신경 손상을 방지 하는 핀 접시에 신경 보호를 둘 수 있다 신경의 끝에 연결 된 주변 조직의 일부를 떠나 도움이 됩니다. 또한, 주의 하지 신경 신경 자극 기를 배치할 때 호감. 마지막으로, 전극은 섬유에 찔 려는 순서는 중요 하다.입니다. 무딘 전극 쉽게 푹 찌 르다 하 고 먼저 찔 려 한다. 날카로운 전극 먼저 찔 려 죽은 되었다, 경우 무딘 전극 수 근육 섬유 아래로 밀어 전에 가능 하 게 일으키는 섬유에서와 서 날카로운 전극 막 pierces. 이것은 섬유 날카로운...

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공개 사항

저자는 공개 없다.

감사의 글

우리 감사 닥터 마크 M. 부자와 다니엘 미 란다 편집 의견, 아마 드 Khedraki이 기술, 그리고 라이트 주립 대학 재정 지원 (A.A.V. 시작 기금)에 대 한 설정 도움.

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재료

이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
올림푸스 복합 현미경올림푸스BX51WI
10x 대물올림푸스UMPLFLN10XW
40x 대물렌즈 올림푸스LUMPLFLN40XW
붕규산 유리셔터 기기BF150-86-7.5
CCD 카메라산타 바바라 기기 그룹ST-7XMEI
Mater-9 펄스 발전기AMPI
Iso-flex stimulus IsolatorAMPI
pCLAMP 10 데이터 수집 및 분석 소프트웨어분자 장치1-2500-0180
동심원 양극전극 FHCCBDSH75
볼 조인트 매니퓰레이터Narishige 
비금속 주사기 34 게이지세계 정밀 기기MF34G-5
니콘 실체 현미경니콘SMZ800N
No. 5 집게정밀 과학 도구
스프링 가위미세 과학 도구15006-09
No. 2 집게RobozRS-5Q41
미세 해부 가위RobozRS-5912SC
Sylgard 184, 실리콘 엘라스토머 키트, 다우 코닝2404019862
제모 크림Nair
Grass, SD9 자극기, 잔디, 의료
모델, P-1000, 마이크로 피펫 풀러셔터 악기P-1000
Axon Digidata 1550, 저소음 데이터 Acuisition 시스템분자 장치
저역 통과 Bessell 필터Warner Instrument Corp.LPF-8
왼손잡이 MicromanipulatorSiskiyou Corp.MX1641/45DL
오른손잡이 MicromanipulatorSiskiyou Corp.MX1641/45DR
단일 모션 컨트롤러Siskiyou Corp.MC100e
크로스 롤러 마이크로 매니퓰레이터Siskiyou Corp.MX1641R이것은 z축을 전동화할 수 있도록 왼손잡이 및 오른손잡이 마이크로 매니퓰레이터의 Z축에 추가되었습니다. 이 맞춤형 설정은 4축 전동 마이크로 매니퓰레이터를 구입하는 것보다 저렴하고 부피가 적습니다. 또한 하나의 컨트롤러로 두 개의 미세 조작기를 모두 제어할 수 있습니다
BTSToronto Research ChemicalsB315190
CTXAlomone LabsC-270
이제 Fisher를 통해 주문되었습니다
렌즈 , , , , , , . 4-Di-2-Asp Molecular Probes Molecular probes 를 제외한 모든 화학 물질은 Fisher에서 정했습니다. 분자 프로브는 더 이상 회사가 아닙니다..

참고문헌

  1. Angaut-Petit, D., Molgo, J., Connold, A. L., Faille, L. The levator auris longus muscle of the mouse: a convenient preparation for studies of short- and long-term presynaptic effects of drugs or toxins. Neurosci Lett. 82 (1), 83-88 (1987).
  2. Erzen, I., Cvetko, E., Obreza, S., Angaut-Petit, D. Fiber types in the mouse levator auris longus muscle: a convenient preparation to study muscle and nerve plasticity. J Neurosci Res. 59 (5), 692-697 (2000).
  3. Bertone, N. I., et al. Carbonic anhydrase inhibitor acetazolamide shifts synaptic vesicle recycling to a fast mode at the mouse neuromuscular junction. Synapse. , (2017).
  4. Garcia-Chacon, L. E., Nguyen, K. T., David, G., Barrett, E. F. Extrusion of Ca2+ from mouse motor terminal mitochondria via a Na+-Ca2+ exchanger increases post-tetanic evoked release. J Physiol. 574 (Pt 3), 663-675 (2006).
  5. Murray, L. M., et al. Selective vulnerability of motor neurons and dissociation of pre- and post-synaptic pathology at the neuromuscular junction in mouse models of spinal muscular atrophy. Hum Mol Genet. 17 (7), 949-962 (2008).
  6. Nadal, L., et al. Presynaptic muscarinic acetylcholine autoreceptors (M1, M2 and M4 subtypes), adenosine receptors (A1 and A2A) and tropomyosin-related kinase B receptor (TrkB) modulate the developmental synapse elimination process at the neuromuscular junction. Mol Brain. 9 (1), 67(2016).
  7. Rousse, I., St-Amour, A., Darabid, H., Robitaille, R. Synapse-glia interactions are governed by synaptic and intrinsic glial properties. Neuroscience. 167 (3), 621-632 (2010).
  8. Rozas, J. L., Gomez-Sanchez, L., Tomas-Zapico, C., Lucas, J. J., Fernandez-Chacon, R. Increased neurotransmitter release at the neuromuscular junction in a mouse model of polyglutamine disease. J Neurosci. 31 (3), 1106-1113 (2011).
  9. Takeuchi, A., Takeuchi, N. Further analysis of relationship between end-plate potential and end-plate current. J Neurophysiol. 23, 397-402 (1960).
  10. McLachlan, E. M., Martin, A. R. Non linear summation of end plate potentials in the frog and mouse. The Journal of Physiology. 311 (1), 307-324 (1981).
  11. Obis, T., et al. The novel protein kinase C epsilon isoform modulates acetylcholine release in the rat neuromuscular junction. Mol Brain. 8 (1), 80(2015).
  12. Silveira, P. E., et al. Ryanodine and inositol triphosphate receptors modulate facilitation and tetanic depression at the frog neuromuscular junction. Muscle Nerve. 52 (4), 623-630 (2015).
  13. Wood, S. J., Slater, C. R. Safety factor at the neuromuscular junction. Prog Neurobiol. 64 (4), 393-429 (2001).
  14. Miranda, D. R., et al. Progressive Cl- channel defects reveal disrupted skeletal muscle maturation in R6/2 Huntington's mice. J Gen Physiol. 149 (1), 55-74 (2017).
  15. Waters, C. W., Varuzhanyan, G., Talmadge, R. J., Voss, A. A. Huntington disease skeletal muscle is hyperexcitable owing to chloride and potassium channel dysfunction. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 110 (22), 9160-9165 (2013).
  16. Khedraki, A., et al. Depressed Synaptic Transmission and Reduced Vesicle Release Sites in Huntington's Disease Neuromuscular Junctions. Journal of Neuroscience. 37 (34), 8077-8091 (2017).
  17. Greene, E. C. The anatomy of the rat. , Hafner Pub. (1955).
  18. Magrassi, L., Purves, D., Lichtman, J. W. Fluorescent probes that stain living nerve terminals. J Neurosci. 7 (4), 1207-1214 (1987).
  19. Jack, J. J. B., Noble, D., Tsien, R. W. Electric current flow in excitable cells. , Clarendon Press. (1983).
  20. Voss, A. A. Extracellular ATP inhibits chloride channels in mature mammalian skeletal muscle by activating P2Y(1) receptors. Journal of Physiology-London. 587 (23), 5739-5752 (2009).
  21. Albuquerque, E. X., McIsaac, R. J. Fast and slow mammalian muscles after denervation. Experimental Neurology. 26 (1), 183-202 (1970).
  22. Santafe, M. M., Urbano, F. J., Lanuza, M. A., Uchitel, O. D. Multiple types of calcium channels mediate transmitter release during functional recovery of botulinum toxin type A-poisoned mouse motor nerve terminals. Neuroscience. 95 (1), 227-234 (2000).
  23. Gaffield, M. A., Betz, W. J. Synaptic vesicle mobility in mouse motor nerve terminals with and without synapsin. J Neurosci. 27 (50), 13691-13700 (2007).
  24. Zhang, Z. S., Nguyen, K. T., Barrett, E. F., David, G. Vesicular ATPase Inserted into the Plasma Membrane of Motor Terminals by Exocytosis Alkalinizes Cytosolic pH and Facilitates Endocytosis. Neuron. 68 (6), 1097-1108 (2010).

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