Name: 신경 화학적 마커에 대한 Biocytin 충전 및 가공 섹션의 면역 염색 (동영상) | JoVE Journal
Uploaded: 2016-12-31T13:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 54 s
Description: 배우세요 생리학적 기록 중 패치된 뉴런의 형태를 바이오시틴 충전과 면역염색으로 복원하는 방법을. 이 기법은 신경화학적 마커 식별을 가능하게 하여 뉴런의 구조적·기능적 다양성 연구에 필수적인 도구입니다.

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저자는 VS.에 NIH / NINDS R01 NS069861 및 NJCBIR CBIR14IRG024의 지원을 인정하고 싶습니다

전기 생리학 중 1 Biocytin 필링 참고 : 독자가 여기에 정교하지 않는 기본적인 패치 클램프 녹음 기술과 계측 19-22, 대체 소스를 참조 할 수 있습니다. 여기에 설명 된 단계는 패치 클램프 녹음 용 장비 및 절차가 이미 설치되어 있다고 가정하고 설명을 biocytin-작성하고 사후 면역 염색 관련 세부 사항에 제한됩니다. 이 원고에 설명 된 모든 실험 쥐에서 수행되었다. <ol><li> 350 μm의 23 - vibratome를 사용하여, (300)의 두께로 원하는 영역의 실제 뇌 섹션을 준비한다. </li><li> 내부 솔루션 (6) 1 ㎖에 biocytin 2 mg을 추가하여 0.2 % biocytin을 포함하는 내부 솔루션을 준비합니다. biocytin이 완전히 용해 될 때까지 15 분 - 최상의 결과를 얻으려면, 10 내부 용액을 초음파 처리. 다음에, 0.2가 장착 된 1 mL의 주사기의 내부 용액로드# 160; μm의 기공 크기의 폴리 프로필렌 필터 팁은 microloader에 연결합니다. 내부 용액에서의 Mg-ATP와 나-GTP의 안정성을 유지하기 위해 차가운 ​​팩이 로딩 주사기를 유지합니다. 참고 : 내부 솔루션을 포함하는 칼륨 글루코 네이트는 (126 mM의 K-글루코 네이트, 4 밀리미터의 KCl, 10 mM의 HEPES, 4 mM의 마그네슘 - ATP, 0.3 밀리미터 나-GTP, 10 MM의 크레아틴 인산), 특정 신경 화학적 지표의 회복에 최적입니다 immunolabeling 동안 parvalbumin 등. 우리의 경험에 의하면, cesium- 및 염화 기반 내부 솔루션을 사용하여 특정 신경 화학적 마커에 대한 면역 염색 복구 할 수있는 능력을 감소시킨다. Neurobiotin 또는 biocytin와 함께 알렉사 형광을 결합 세포 impermeant, 정착, 극성 추적은 biocytin에 대한 대안으로 사용할 수 있습니다. </li><li> 적외선 미분 간섭 대비에서 기록에 대한 적절한 셀을 시각화. 축삭의 중단을 최소화하기 위해, "접근"F를 사용하여 그 축에 피펫을 낮춤으로써 전지 본체에 접근대부분의 미세 조작기에서 사용할 수있는 기름 부음. 패치 클램프 생리학 프로토콜 19-22를 사용하여 적외선 미분 간섭 대비에서 전체 셀 녹음을 설정합니다. 참고 :이 절단 끝 (그림 1의 녹색 화살표)에서 여과포로 시각화 축삭을 절단 바와 같이, 추정 축삭의 방향에서 셀에 접근하지 마십시오. 또한, 높은 배경 염색 발생합니다 biocytin의 유출을 최소화하기 위해 세포에 접근하면서 기록 피펫으로 높은 긍정적 인 압력을 가하지 마십시오. </li></ol><img alt="그림 1" src="/files/ftp_upload/54880/54880fig1.jpg"> 그림 1. Biocytin 채우기 위해 세포 접근을 위해 비행기를 제안했다. 이미지는 (594 - 복합 스트렙 타비 딘을 사용하여 빨간색)는 과립 세포 (GC) biocytin를 공개 처리 된 녹화 중 biocytin 채우기를 보여줍니다. GC는 XY 평면 배향의 돌기를 갖는다. 절단 된 과립 세포를 주목하라축삭 인해 XY 평면을 따라 피펫 운동 (녹색 화살표). 이 XZ 평면을 따라이 신경 세포에 접근하는 적합합니다. 스케일 바 : 50 μm의. <ol start="4"><li> 전압 클램프 구성에서, 작은 (5 MV)에 응답하여 전체 전지 용량과 직렬 저항, 짧은 (30 밀리 초)의 전압을 결정하는이 전기 생리학 데이터 획득 및 분석 소프트웨어 목욕 모드 멤브레인 시험 기능을 이용하여 단계. 이것은 biocytin 필링 있도록 전체 셀 기록 조건의 설정을 보장한다. </li><li> 필요에 따라 하나 전류 또는 전압 클램프 모드에서 생리 녹음을 실시한다. 34 ° C에서&gt; 10 분의 최소 촬영 시간은 이상적이다. 주 : 긴 기록 시간은 상온에서의 연구를 위해 필요할 수있다. </li><li> 생리 녹화 종료 후 천천히 (Z 축을 따라) 상방 교번 작은 단계에서의 기록 피펫 이동하여 패치 - 클램프 구성을 재 수립외부 전압 클램프 모드 (x 축을 따라). </li><li> 동시에, 셀의 재 밀봉 및 외기 OUT-의 확립을 나타내는 용량 과도 손실 직선 현재 응답의 붕괴를 시각화하기 위해 "막 시험"기능을 사용 용량과, 입력 저항을 모니터링 피펫 팁에 패치. 탈 분극 전위 (-40 MV)에서 셀을 잡고 다시 밀봉 과정을 촉진 할 것이다. 주 : 세포의 제거를위한이 절차는 일반적 소마와 돌기의 완전한 복구를 보장한다. 이 절차를 수행하는 동안 또는 피펫에서 세포를 분리하는 동안 기록 피펫에 긍정적 인 압력을 가하지 마십시오. 슬라이스에 기록 된 셀의 소마의 시각화에 성공 해제를 나타냅니다. 세포 파편 또는 분리 팁 끝에 막 패치의 존재는 일반적 소마의 전위를 나타내며, 전체 세포 형태를 얻을 수 없다. </li><li> 선미말단 축색 돌기 및 프로세스 염료의 전송을 위해 5 분 - 세포로부터 피펫을 분리 ER, 3 기록 챔버 내의 슬라이스를 유지한다. </li><li> 고정 용 4 % PFA를 포함하는 24 웰 플레이트에 슬라이스 전송. 주의 : PFA는 발암 성, 장갑과 얼굴에 마스크를 포함하여 적절한 개인 보호 장비이며, 피부 자극과 흡입을 방지하기 위해 사용되어야합니다. PFA는 가연성 및 화재의 손이 닿지 않는 곳에 보관해야합니다. PFA는 드레인에서의 배치되지 않습니다 및 화학 폐기물로 수집해야합니다. PFA 고정이 전달 피펫을 포함하는 생리 설정의 오염을 피하기 위해 실제 슬라이스 제조에 이용되는 영역으로부터 격리되어야한다. </li><li> 24-48 시간 PFA 고정 후 면역 염색 전에 스토리지 0.1 M 인산 완충 식염수 (PBS)로 슬라이스 옮긴다. 참고 : 이상적으로, 복구 및 면역 biocytin 염색 당했지만, 곧 고정 후 수행되는 가장 좋은 때 고정 금리 좋은 결과를 7 일 이내 내에 형성. 정착 후 90 일까지 동안 수행 염색 0.05 % 아 지드 화 나트륨 - 조각 0.02 PBS로 유지 될 수있다. PFA 하룻밤 고정 항체가 가장 잘 작동하지만,이 정착액의 배양 기간이 감소 될 때 어떤 항체는 가장 적합한 것이 가능하다. 48 이상의 시간 동안 PFA의 고정은 항원의 가용성을 감소시키고 신경 화학적 마커 성공 차 면역 염색의 기회를 감소. 주의 : 나트륨 아 지드은 매우 위험하고 섭취 또는 흡입 피부 나 눈 또는시 접촉시 자극이다. 심한 과다 노출은 사망을 초래할 수 있습니다. 화합물의 발암 성 및 돌연변이는 알려져 있지 않다. 장갑, 고글, 실험실 코트, 그리고 먼지가 호흡기를 포함하여 적절한 개인 보호 장비를 사용합니다. 아 지드 화 나트륨은 드레인에서의 배치되지 않습니다 및 화학 폐기물로 수집해야합니다. </li></ol>첫 차 항체와 Biocytin의 e_title "&gt; 2. 염색 (주 1) 참고 : 다음 면역 염색 절차는 무료 부동 섹션위한 모든 배양 단계 쉐이커에 저속 (2 회전 / 분, RPM) 진탕 연속이 필요합니다. <ol><li> 0.1 M PBS (PH = 7.4)에서 10 분 각각에 대한 조직의 3 배를 씻으십시오. 참고 : 염화나트륨 8 g, KCl을 0.2 g, 나 2 HPO 4 1.44 g, 및 KH 2의 0.24 g PO 4 1에서 다음과 같이 0.1 M PBS 상업적 실험실에서 구입하거나 할 수있다 (1 L한다) DH 2 0 L. 주의 : 원하는 신경 화학적 마커가 알려진 경우 단백질 염색 / 펩티드 biocytin 염색과 동시에 행할 수있다 (단계 2.2 - 2.4). 만 biocytin에 대한 염색 경우 2.5 단계로 진행합니다. </li><li> OPTIONAL : 10 % 혈청으로 차단 블록 (BS를, RT에서 1 시간 동안 PBS에서 0.3 % 트리톤 X-100으로 희석 된 정상 염소 혈청 (NGS)). 주 : 각 잘한다용액의 동일한 용적을 수신하고; / 잘 500 μL - 권장 용량은 250 사이입니다. 블로킹 혈청의 선택 2 차 항체 (예를 들면, 염료는 NGS 접합 염소 항 - (각 일차 항체 종)에 사용된다) 발생되는 종에 기초한다. 필요성 섹션 발현 사이 위해 다른 종에서 발생하는 이차 항체를 사용하여 발생하는 경우, 단계 (2)를 차단 각 정상 혈청의 10 % 및 일차 및 이차 항체 인큐베이션 단계는 각각 정상 혈청의 3 %를 포함한다. </li><li> (선택 사항) 차 항체의 섹션을 품어, RT O / N에서 0.1 M PBS에서 0.3 % 트리톤 X-100, 3 % BS와 CB (1) R (폴리 클로 날, 기니피그). CB (1) R은 칸 나비 노이드 수용체 타입 1 식을 식별하는 데 사용됩니다. 참고 :이 단계는 선택 사항이며, biocytin 충전을 공개 할 필요가 없습니다. 도 2는 제 염색 과정 biocytin 1 및 CB R 표지 단면을 도시한다. O / N의 인큐RT에서 bation는 기본 항체의 대부분 충분하다; 배양의 5 D - 그러나, CB (1) R을 포함하여 특정 차 항체는, 3이 필요합니다. 배양이 이상 1 라 할 필요가있는 경우,이 트리톤 X-100 조각을 Permeabilize 하시려면 수 있으며, 상온에서 장기간 배양하는 동안 조직의 붕괴로 이어질 수 있기 때문에 4 ℃에서 배양하는 것이 좋습니다. 이차 항체의 특이성에 대한 제어와 같은 실험의 각 시리즈에 대한 하나 이상의 섹션에 차 항체가없는 음성 대조군을 포함합니다. 음성 대조군의 경우, 일차 항체는 생략하지만, 0.3 % 트리톤 0.1 M PBS에서 X-100 및 BS가 부가된다. </li></ol><img alt="그림 2" src="/files/ftp_upload/54880/54880fig2.jpg"> 그림 2. 성공적인 CCK 염색 Biocytin 염색과 C의 복구 후 1 주이 수용체 1 형 (CB (1) R)를 annabinoid - &lt;강한&gt; 표지. (A - C)가 화살표로 나타낸 biocytin 채워진 신경 세포 (A) 및 CB 1 R 면역 (B)를 도시 60X에서 공 촛점 이미지. 동일한 섹션 일주 (C) 후 CCK 면역 염색을 위해 처리 하였다. 이미지의 오버레이 D에 도시된다. CCK 면역 반응은 원적외선 사용하여 밝혀졌다 시안에 의사 색깔했다. (E)를 biocytin 및 CB (1) R 염색도 두 번째 CCK의 면역 염색 후 분명 것을 A. 노트에서 biocytin 채워진 세포의 형태 학적 재구성. 또한 CB (1) R 및 CCK의 면역 염색 패턴의 예상 분포를 확인합니다. (F - H) A의 같은 세포의 축삭의 확대 이미지, biocytin의 쇼 긴밀한 협력 현지화 및 축삭의 CB (1) R (화살표 머리). 스케일 바 : 50 μm의 (A - D) 100 μm의 (E) 및 10 ㎛의 ( 등의 알에서 재생된다. 2015 9. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/54880/54880fig2large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a> (주 2) <ol start="4"><li> 0.1 M PBS (PH = 7.4) 섹션 10 분 각각 3 배 뇌를 씻으십시오. </li><li> 스트렙 타비 딘 빨간색 염료 복합체의 섹션을 품어 (농도 : 1 : 1,000, 여자 : 가시 붉은 스펙트럼에서 방출과 594 nm의)를 4 ° CO 0.1 M PBS에서 0.3 % 트리톤 X-100과 3 % BS와 / N 어두운 (알루미늄 호일에 싸서)을 biocytin을 표시합니다. 단계 2.3에서 옵션 차 배양을 다음과 같은 경우 위의 배양과 : (녹색에서 488 nm의 및 배출 여기 500 : 1의 농도) : 선택 사항 이차 항체, 염소 방지 기니 돼지를 포함합니다. 참고 : 차 항체는 선택 사양 차 항체 염색 (2.3 단계)을 수행하는 경우에만 필요합니다. 하는 헤어 구조 강화를 biocytin를 시각화하는 방법이 (- 3 그림 1) 상세하고 더 나은 콘트라스트 미세한 축삭을 시각화하는 데 도움으로 빨간색 발광 스펙트럼과 ptavidin - 형광 복합체 좋습니다. 이중 또는 삼중 면역 동안 서로 이차 항체의 교차 - 반응성을 방지하기 위해, 직렬 방식 (항체의 연속 첨가와 2 시간 간격이 충분하다)의 다른 한 후 이차 항체를 하나씩 추가한다. 도 3a는 선택 사양 차 항체 염색없이 처리 및 resectioning 이전 군데 biocytin 채워진 셀을 보여줍니다. </li></ol><img alt="그림 3" src="/files/ftp_upload/54880/54880fig3.jpg"> 그림 3. Biocytin 형태와 Resectioning의 복구 다음과 같은 성공적인 두 번째로 면역 염색. biocytin 채워진 세포의 수지상 형태의 회복을 나타내는 300 μm의 슬라이스 (A1) 공 촛점 이미지입니다. (&lt;500 -100는 pA 전류 주입에 응답하여 신경 세포의 강한&gt; A2) 막 전압 추적. 설치 및 이미징 후 (A1)에 300 μm의 섹션을 resectioning 후의 50 μm의 섹션에서 biocytin 가득 소마의 (B) 복구. (B2) 얇은 부분의 후속 면역 염색은 CCK (중간 패널)와 biocytin 가득 소마 (오른쪽 패널)의 colocalization을 한 것으로 밝혀졌습니다. 병합 된 이미지가 오른쪽 패널에 도시되어있다. 스케일 바 : 50 μm의. 패널 A2는 유 등의 등의 허가 재생된다. 키를 눌러 이십오인치 <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/54880/54880fig3large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a> (주 3) <ol start="6"><li> 세척 뇌 섹션 0.1 M PBS (PH = 7.4)에서 10 분마다 배. </li><li> 형광을 보호하고 향후 재 염색을 용이하게하기 위해 상기 초 마운트수성 기반 장착 매체 TIONS 및 클리어 매니큐어와 커버 슬립의 가장자리를 밀봉. 참고 :이 때문에 유리 슬라이드에서 설치 매체의 누설 슬라이드, 곰팡이 감염, 조직의 탈수에서 매니큐어 제거에 어려움을 피하기 위해 가능한 한 빨리 섹션을 restain하는 것이 가장 좋습니다. 미생물 오염은 PBS에 0.02 % 소듐 아 지드를 사용하여 방지 될 수있다. 주의 : 물과 접촉하는 경우에 아 지드 화 나트륨은 매우 독성 및 인화성. 유해 화학 물질의 취급 및 폐기를위한 표준 운영 절차를 참조하십시오. (일 4-7) </li><li> 594 및 488 nm에서 녹색에서 빨간색과 신경 화학적 마커 (CB (1) R)에 biocytin 가득 뉴런을 공개하는 20 배 또는 40 배의 배율로 여기에 촛점 이미징을 수행합니다. (그림 2) colabeling 평가합니다. </li><li> 광표백과 obta을 피하기 위해 미만 100 밀리 카메라 노출 설정전체 신경 세포의 축삭과 수상 돌기 아버의 공 초점 이미지 스택입니다. 를 사용하여 공 초점 이미지 스택 및 신경 세포 추적 소프트웨어 패키지는 신경 세포의 형태를 재구성합니다. </li></ol> 두 번째 차 항체 3. 염색 주 : 제 면역 염색 단계는 상기 제 염색 후 90 D를 수행 할 수 있지만, 제 차 항체 염색 7 내에서 수행되는 경우, 최적의 염색이 달성 - 10 D. (7 후 - 90 D) <ol><li> 면봉에 아세톤을 적용하고 유리 슬라이드의 오프 매니큐어를 제거. </li><li> 좋은 팁 집게를 사용하여 조심스럽게 커버 슬립을 제거하고 섹션에 0.1 M PBS 몇 방울을 넣어. </li><li> 조심스럽게 좋은 페인트 브러시를 사용하여 슬라이드에서 섹션을 제거하고 24 0.1 M PBS로 씻어 - 4 O C.에서 낮은 조명에서 알루미늄 호일에 덮여 통에 48 시간 참고 : 그것은으로 섹션을 충당하기 위해 매우 중요하다luminum 박 photobleaching에 방지 할 수 있습니다. </li><li> 10 분마다 0.1 M PBS에서 다음 날에 2 배 - 설치 매체의 완전한 제거를 보장하기 위해, 섹션 1을 씻는다. </li><li> 두 번째 차 항체에 부화를 진행합니다 (예를 들어, 콜레시스토키닌, 특정 GABA 성에서의 interneurons (CCK에서 발견되는 신경 펩타이드; 농도 : 1 : 1000, 마우스 단일 클론 항체) 1) D (그림 2)에 대한. 참고 :이 절차는 2.3 단계와 비슷하지만 다른 항체를 사용합니다. 또한, 차단 단계를 재 염색 과정을 생략한다. </li><li> 0.1 M PBS (PH = 7.4)에서 10 분마다 뇌 부분을 세 번 씻으십시오. </li><li> 형광 접합 된 이차 항체를 염소 항 - 마우스 얼룩 (농도 1 : 500; 여기 파장 : 647 ㎚) 이차 항체의 여기 발광 스펙트럼 스트렙 (농도와 중복되지 않는 것을 확인한 : 1 : 1000; 여기 파장 : 594 ㎚) 전에 면역얼룩. </li><li> 수성 장착 매체의 섹션을 탑재하고 명확한 매니큐어로 커버 슬립의 가장자리를 밀봉. 참고 : 형광을 보호하기 위해 불투명 저장 상자에 4 ° C에서 섹션을 저장합니다. </li></ol>

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저자는 공개 아무것도 없어.

프로토콜 내에서 중요한 단계 biocytin으로 패치 된 셀을 작성하는 형태의 완전한 복구를 보장 할 수있는 가장 중요한 단계입니다. 셀의 전체 복구를 들어, 슬라이싱하는 동안 프로세스의 절단을 최소화하는 최적의 슬라이스 방향을 선택하는 것이 필수적이다. 이 방향은 시험중인 회로 및 세포 유형에 따라 다를 수 있습니다. 다음으로, 상기 biocytin가 축삭 돌기 및 확산에 대한 충분한 시간을 허용하기 위해 필수적이다. 이러한 neurobiotin 같은 몇몇 염료는 또한 간극 연접 통해 기록 셀에 연결된 뉴런을 관통 할 수있다. 피펫 팁의 크기는 소마 개구부가 크고 피펫 팁이 너무 적 으면 biocytin로드가 손상 될 때 인출하는 경향으로 최적화 될 필요가있다. 또한, 적절한 절차 전체 세포 모드로부터 이탈하면서 소마 복구에 필수적이다. 24 시간 동안 기록, 이후 배양 한 후PBS이어서 4 % PFA의 슬라이스의 조직의 가교 결합은 면역 중요...

뇌는 개별의 연결 요소의 구조적 및 기능적 특성의 다양성 알려져있다. 뇌 기능과 병리에 뚜렷한 신경 세포 유형의 역할을 이해하는 것은 특성화 및 신경 세포의 명확한 식별이 필요합니다. 축삭 arborization의 패턴이 잠재적 인 시냅스 대상을 식별하는 동안 구조적으로, somato-수지상 위치에 의해 정의 된 형태 학적 특징은, 특정 신경 세포가받는 잠재적 입력을 결정합니다. 신경 세포의 구조적 다양성은 라몬 Y Cajal의 정액 조직 학적 연구 1 일부터 평가되고있다. 단일 셀에 기록하는 기술의 출현은 구조적으로 구별되는 신경 또한 소성 패턴 및 시냅스 특성의 차이를 보여주는 것으로 나타났다. 구조와 생리의 다양성은 GABA 성 억제 신경 2,3에 특히 분명하다. 또한, structurall 것이 점차 명백되었다Y 유사한 신경 기능의 차이 4 해당하는 다른 신경 화학적 마커와 쇼를 표현할 수 있습니다. 마찬가지로, 동일한 신경 화학적 마커 뉴런은 별개의 구조와 기능 5-10을 가질 수 있습니다. 따라서, 실제로, 네트워크 내의 뉴런의 기능적 특성 분석 및 그들의 역할은 두 형태 학적 및 신경 화학적 ID를 정의 수반한다. 비록 특정 신경 화학적 마커 타겟팅 리포터 마우스 라인의 출현으로는 면역 조직학 (11)에 기초하여 형태 및 하위 유형 식별을 결정하는 것이 필요하다. 급성 뇌 조각에 기록 된 세포의 특성을하는 데 사용되는 표준 방법은 녹화 중에 biocytin 또는 neurobiotin로 채우기 녹음 다음 파라 포름 알데히드의 섹션 (PFA)를 해결하고, 형태 및 신경 화학을 나타 내기 위해 면역 조직 화학 염색을 사용하는 것입니다. 슬라이스 생리학에 대한 부분의 두께 때문에 300 μm의는 전형적으로대부분의 항체는 그 깊이 끝까지 관통하지 이상, 때문에 또는, 조각 및 신경 화학적 biocytin 마커 12-14 동시 면역 있도록 60 ㎛ 이하로 다시 구분 될 필요가있다. 불행하게도, resectioning는 힘든이다 절편 동안 조직의 손실 위험; 및 형태 학적 재구성을 복잡하게, 조직의 수축을 차동으로 이어질 수 있습니다. 또한, 형태에 대한 사전 지식은 세포에 의해 표현 될 가능성이 후보 마커를 좁힐 수 있습니다. 우리는 첫 번째 형태의 복구를 위해 다음 잠재적 인 신경 화학적 마커의 식별 섹션의 시리얼 처리 할 수 ​​있도록 표준 biocytin 면역 조직학 프로토콜을 수정했습니다. 면역 조직은 조직 또는 세포 항원 분포 연구이며, 효소, 형광 라벨, 방사성 원소, 금 콜로이드 입자 (15)를 이용하여 가시화 될 수있다. 프로 시저 전특히 시각화 차 항체를 표적 형광 이차 항체를 이용하여 다음에 하나 이상의 특정 항원 태그와 증폭 차 항체를 사용하여 nvolves. 오버랩없이 각각의 이차 항체의 형광 스펙트럼을 구별 할 필요성으로 인해, 항원의 제한된 수를 동시에 검사 할 수있다. 따라서, 형태의 사전 지식은 세포 분류에 대한 후보 신경 화학적 마커를 선택하는데 도움이 될 수 있습니다. 개념적으로, 이미 묻은 부분의 직렬 처리 뒤에 이론적 근거는 하나의 단백질 또는 펩티드에 대한 immunolabeling하는 것은 구조적으로 독립적 인 펩티드 (16)에 대한 항원 및 후속 immunolabeling을 방해해서는 안 전제에 기초한다. 간섭의 결여는 항원의 특정 단백질 에피토프에 대한 항체의 결합에 기인하고, 따라서 동일한 조직에서 여러 항원의 동시 염색을 허용한다. 항원의 수 reveale면역 염색에 의한 D는 형광 이차 항체의 비 중첩 스펙트럼에 대한 필요성에 의해 교차 - 반응성 (17, 18)을 제거하기 위해 다른 종에서 발생하는 개별 항체 항원을 표적 할 필요성에 의해 제한된다. 이 마운트 부에 하나 이상의 항원 immunolabeling 완료 후보고되지 않은 초 항원에 대한 면역 염색, 우리의 지식에 상호 작용할 수있는 두 가지 항체 직렬 아닌 동시 라벨 뒤에 추론된다. 여기서는 미리 염색 장착 섹션 직렬 면역 염색하는 방법을 설명한다. 우리가 상세히 두꺼운 부분 단백질 / 펩티드 마커 염색 하였다 형태의 복구를위한 직렬 immunolabeling 과정이 공정 동안 동일한 절차가 얇은 부분뿐만 아니라 조직 학적 기준에 사용될 수있다. 또한, 우리는 biocytin하고을 제거하는 공정에 기록 된 뉴런을 채우기 위해 실용적인 접근 방식을 설명최근 우리의 작업 6,8-에서 제시된 바와 같이 기록이 완료되면 전지에서 전극의 축색 뉴런의 수지상 아버의 충전을 최적화한다. 여기에 기재된 절차의 가장 중요한 장점은, 기록 셀의 형태가 완전히 회수 절제술 또는 슬라이스 발현 사이 전에 이미징 될 수 있다는 것이다. 특정 항체의 침투에 문제가 차 면역을위한 절제 슬라이스가 필요 없게 될 수도 있지만, 여기에 설명 된 절차는 여러 부분에서 복잡한 뉴런을 재구성 할 필요를 제거 할 재건을 손상 할 수있는 조직의 감량 및 차등 수축으로 인한 문제를 방지 할 resectioning를 다음과 같습니다. 추가 장점은 공정이 면역 및 biocytin 채워진 뉴런 회수되는 슬라이스 재 절편을 제한함으로써 비용, 시간, 노력 및 비용이 항체를 줄일 수 있다는 것이다. 가장 실용적인 목적은 광고입니다전술 한 기술을 사용하여 이전 섹션 염색 개월에 수행 될 수 ditional 면역. 특히, 형태의 회복이 현저하게 세포로부터 생리적 데이터 인해 셀 타입의 기본적인 형태 학적 특성을 얻을 수 없기으로 폐기되도록 전위를 감소시킨다.

<table><tbody><tr><td>NaCl</td><td>Sigma</td><td>S7653</td><td>면역염색</td></tr><tr><td>KCl</td><td>Fluka</td><td>60129</td><td>면역염색</td></tr><tr><td>Na2HPO4&nbsp;</td><td>시그마</td><td>S7907</td><td>면역염색</td></tr><tr><td>KH2PO4&nbsp;</td><td>Sigma</td><td>229806</td><td>면역 염색</td></tr><tr><td>Triton X-100</td><td>Sigma</td><td>T8787</td><td>면역 염색</td></tr><tr><td>기니피그 항 CB1&nbsp;</td><td>Sigma</td><td>Af530-1</td><td>면역염색</td></tr><tr><td>마우스 anti CCK</td><td>CURE,</td><td>UCLA 제공, G. Ohning</td><td>Immunostaining</td></tr><tr><td>Rabbit anti Parvalbumin</td><td>Swant</td><td>PV27</td><td>Immunostaining</td></tr><tr><td>Streptavidin, Alexa Fluor conjugate</td><td>Molecular Probes</td><td>S11227</td><td>Immunostaining</td></tr><tr><td>Normal goat serum (NGS)</td><td>Sigma</td><td>G9023</td><td>Immunostaining</td></tr><tr><td>벡타쉴드&nbsp;</td><td>Vector Labs</td><td>H-1000</td><td>면역염색</td></tr><tr><td>2차 항체</td><td>Invitogen 분자 프로브</td><td>Alexa Fluor 접합 염료</td><td>면역염색</td></tr><tr><td>Labnet 궤도 저속 쉐이커</td><td>Bioexpress</td><td>S-2030-LS</td><td>면역염색</td></tr><tr><td>겸자</td><td>Dumont</td><td>11231-30</td><td>면역염색</td></tr><tr><td>슬라이드 폴더</td><td>EMS</td><td>71520</td><td>면역염색</td></tr><tr><td>Vibratome VT 1200 S</td><td>Leica</td><td>14048142066</td><td>전기생리학</td></tr><tr><td>Multiclamp 700B 증폭기</td><td>분자 장치</td><td>Multiclamp 700B</td><td>전기생리학</td></tr><tr><td>pCLAMP 10 소프트웨어</td><td>분자 장치</td><td>pCLAMP 10&nbsp;</td><td>전기생리학</td></tr><tr><td>디지타이저</td><td>Molecular Devices</td><td>Digidata 1440 디지타이저</td><td>전기생리학</td></tr><tr><td>필터 팁</td><td>Nalgene</td><td>171-0020</td><td>전기생</td></tr><tr><td>리학</td><td>Sonicator Fisher Scientific</td><td>15-335-100</td><td>전기생리학</td></tr><tr><td>마이크로로더</td><td>Eppendorf</td><td>930001007</td><td>Electrophysiology</td></tr><tr><td>Biocytin</td><td>Sigma</td><td>B4261</td><td>전기생리학</td></tr></tbody></table>

신경 화학적 마커에 대한 biocytin 충전 및 가공 섹션의 면역 염색

Immunostaining of Biocytin-filled and Processed Sections for Neurochemical Markers

패치 클램프 기술을 이용하여 세포의 전기 생리 학적 기록 소성 패턴에 따라 다른 유형의 연결의 식별을 허용했다. 기록 전극의 biocytin / neurobiotin의 포함은 수지상 arborization 및 기록 된 신경 세포의 축삭의 대상 지역을 결정하는 데 필요한 형태 세부 사항의 사후 복구를 허용합니다. 그러나, 별개의 신경 화학적 정체성과 기능, 세포 형 특정 단백질에 대한 면역 조직 화학 염색과 형태 학적으로 유사한 신경 세포의 존재 주어진 결정적으로 신경 세포를 식별하는 데 필수적이다. 네트워크 연결성을 유지하기 위해, 기록 용 생리 뇌 절편을 300㎛ 이상의 두께로 제조된다. 그러나,이 두께는 종종 조직의 resectioning을 필요로 인해 항체 침투 문제에 면역 조직 후 처리를 방해한다. 조각의 Resectioning 종종 있습니다 END_STRONG_1, 도전적인 예술이다조직 및 세포 형태의 손실이 팅되는 전기 생리 데이터를 사용할 수 없게 된 데이터를 렌더링을 얻었다. 신경 마커의 선택에서의 데이터 손실과 가이드를 제한 할 형태의 복구 이후, 우리는 보조 면역이어서 제 1 셀 형태를 회수하는 전략을 채택 하였다. 우리는 생리 녹음 및 신경 화학적 정체성을 결정하는 섹션의 restaining 다음 형태의 회복에 대한 후속 직렬 면역 염색 동안 충전 biocytin하는 실용적인 접근 방식을 소개합니다. 우리는 (PFA) 파라 포름 알데히드로 고정 스테인드 및 coverslipped biocytin으로 가득 차 있었다 섹션을 제거하고 나중에 두 번째 차 항체 일에 restained 될 수 있음을보고한다. 이 restaining은 커버 슬립을 제거, 완충액 섹션 세정 및 신경 화학적 신원을 공개하는 일차 및 이차 항체의 배양을 수반한다. 상기 방법은 DAT를 제거하는 것이 유리하다형태를 복구 할 수 없기 때문 및 신경 화학적 마커를 좁혀에 대한 손실은 형태에 따라 시험한다.

성공적으로 완료되면, 섹션은 biocytin 채우기와 immunolabeling 2 단계에서 수행 공 촛점 또는 표면 형광 현미경을 사용하여 이미지화 할 수있다 유지한다. 또한, 처리 된 부분도 그림 2 절에서 3 단계에서 후속 처리하는 동안 표시된 항원에 대한 면역 염색을 보여줍니다, 두꺼운 부분 (300 μm의)에서 biocytin 가득한 신경 세포의 형태는 스트렙 타비 딘을 사용하여 밝혀졌다 빨간색과 첫 번째 주 (CB (1) R)으로 시각화 녹색으로 시각화. 첫 번째 면역 염색은 PFA 고정의 7 일 이내 내에서 수행되었다. 슬라이스는 CCK 항체에 대한 재 염색 전에 공 초점 레이저 주사 현미경을 이용하여 묘화하고, 2 개월 동안 저장되고, 수성 매질 장착 장착 하였다. 축삭의 아버 (그림 2E)을 포함하여 기록 된 신경 세포의 형태를, 주, 공 초점로 이미지로부터 재구성 된첫 번...

이 프로토콜은 biocytin 충전 및 후속 면역 후 처리를 사용하여 전기 생리 녹음하는 동안 패치 신경 세포의 형태 학적 복구를위한 방법을 제시한다. 우리는 염색 coverslipped 된 두꺼운 biocytin 채워진 부분은 나중에 두 번째 차 항체 일 개월 restained 될 수 있음을 보여줍니다.

신경 화학적 마커에 대한 Biocytin 충전 및 가공 섹션의 면역 염색

Electrophysiological recordings of cells using the patch clamp technique have allowed for the identification of different neuronal types based on firing ...

이 프로토콜의 목표는 신경화학적 동일성을 결정하기 위해 특정 항체로 재염색하기 전에 형태 회복을 위해 biocytin 및 immunostaining을 사용하여 전기생리학적 기록 중에 패치된 뉴런을 식별하는 효율적인 방법을 제시하는 것입니다. 따라서 이 방법은 신경 세포의 구조와 기능의 다양성을 연구하는 데 필요한 중요한 단계를 설명합니다. 이것은 뇌 네트워크에서 그들의 역할을 이해하는 데 필수적입니다.순차 처리 기술을 사용하는 주요 이점은 형태를 복구할 수 없기 때문에 데이터 손실을 제거한다는 것입니다. 따라서 이것은 또한 이러한 세포에서 테스트하기 위해 신경화학적 마커를 안내하는 데 도움이 됩니다. 이 방법은 두꺼운 절편에서 세포의 형태학적 회수를 위해 설명되지만, 얇은 절편과 이전에 염색 및 장착된 샘플에도 적용할 수 있습니다.일반적으로 이 방법을 처음 사용하는 중성물질은 셀에서 분리되는 동안 소마를 다시 밀봉하는 데 어려움을 겪을 수 있으며 성공적인 충전을 위한 충분한 시간을 허용하지 못할 수 있습니다. 완전한 형태를 회복하기 위해 세포의 효과적인 바이오사이틴 충전을 위해 특정 기술이 필요하기 때문에 이 방법을 시각적으로 시연하는 것이 중요합니다. 이 절차를 시작하려면 전압 클램프 구성에서 셀에 접근하는 동안 수조 모드에서 멤브레인 테스트 기능을 사용하여 작고 간단한 전압 단계를 적용합니다.흡입을 가하여 세포에 패치합니다. 그런 다음 셀을 음의 70 밀리 볼트로 유지합니다. 기가옴 씰(gigaohm seal)의 발달에 주목하십시오.용량성 과도 현상을 보상한 다음 주사기 또는 입으로 제어된 흡입을 적용하여 전체 세포 구성을 달성합니다. 전체 셀 커패시턴스와 직렬 저항을 추정하고 멤브레인 테스트 펄스를 중지합니다. 10메가옴 미만의 직렬 저항이 최적입니다.이를 통해 바이오사이틴 충전을 가능하게 하는 전체 세포 기록 조건을 확립할 수 있습니다. 생리학적 기록이 완료되면 전압 클램프 모드에서 위와 바깥쪽으로 번갈아 가며 기록 피펫을 작은 단계로 천천히 움직여 패치 클램프 구성을 다시 설정합니다. 세포의 형태학적 회복을 달성하는 데 있어 가장 중요한 단계는 세포에서 기록 피펫을 분리하면서 뉴런 소마를 다시 밀봉하는 것입니다.멤브레인 테스트 기능을 사용하여 용량성 과도 현상의 손실과 직선에 대한 전류 응답의 붕괴를 시각화하며, 이는 셀의 재밀봉 및 피펫 팁에 외부 아웃 패치의 설정을 나타냅니다. 그 동안, 셀을 탈분극 전위로 유지하면 재밀봉 프로세스가 용이해집니다. 세포에서 피펫을 분리한 후, 염료가 원위 수지상 및 축삭돌기로 운반되도록 하기 위해 절편을 기록 챔버에 3-5분 동안 유지합니다.그런 다음 고정을 위해 슬라이스를 4% PFA가 포함된 24웰 플레이트로 옮깁니다.PFA 고정 후 24-48시간이 지나면 면역염색 전에 보관하기 위해 모든 고정 슬라이스를 영점 1몰 PBS로 옮깁니다. 이 절차에서는 영점 1 어금니 PBS에서 각각 10 분 동안 조직을 세 번 씻습니다.다음으로, 10% 차단 혈청이 함유된 조직을 실온에서 1시간 동안 차단합니다. 그 후, 1차 항체 CB1R의 절편을 하룻밤 동안 실온에서 배양하여 카나비노이드 수용체 유형 1 발현을 확인합니다. 그런 다음 0.1 어금니 PBS로 각각 10분씩 뇌 부분을 세 번 씻습니다.스트렙타비딘(Streptavidin)과 1차 1차 항체에 대한 2차 항체를 모두 웰 플레이트에 첨가하고 섭씨 4도에서 밤새 유지합니다. 그 후, streptavidin red dye conjugate에서 섭씨 4도의 절편을 어둠 속에서 하룻밤 동안 배양하여 biocytin을 드러냅니다. 그 후, 0.1 어금니 PBS로 각각 10분씩 뇌 부분을 3회 세척합니다.형광을 보호하고 향후 재염색을 용이하게 하려면 동일한 간격의 장착 매체에 섹션을 장착하십시오. 커버 슬립의 가장자리를 투명한 매니큐어로 밀봉하십시오. 이 단계에서는 아세톤이 든 면봉으로 유리 슬라이드에서 매니큐어를 벗겨냅니다.덮개를 제거하고 가는 팁 집게를 사용하여 조심스럽게 미끄러지고 섹션에 0.1 어금니 PBS의 몇 방울을 떨어뜨립니다. 수성 장착 매체에서 조직을 분리하는 동안 공정 조직을 손상시키지 않는 것이 중요합니다. 미세한 붓을 사용하여 슬라이드에서 섹션을 조심스럽게 제거하고 셰이커에서 24-48시간 동안 0.1몰 PBS로 세척하고 섭씨 4도에서 빛을 멀리하십시오.장착 매체를 완전히 제거하려면 다음 날 0.1 몰 PBS로 매번 10분 동안 섹션을 1-2회 세척합니다. 그런 다음 하루 동안 두 번째 1차 항체인 콜레시스토키닌으로 절편을 배양합니다. 0.1 어금니 PBS로 각각 10분씩 뇌 절편을 3회 세척합니다.그 후, 형광단 접합 2차 항체 염소 항 마우스로 섹션을 염색합니다. 2차 항체의 여기 방출 스펙트럼이 스트렙타비딘 및 이전 면역형광 염색과 겹치지 않는지 확인합니다. 그런 다음 수성 장착 매체에 섹션을 장착합니다.커버 슬립의 가장자리를 투명한 매니큐어로 밀봉하십시오. 성공적인 바이오사이틴 충전과 첫 번째 면역염색 과정에 따라 60배 배율로 얻은 컨포칼 이미지와 같이 신경 구조를 시각화하고 이미지화할 수 있습니다. 이 절편은 또한 바이오사이틴과 함께 CB1R에 대해 면역염색되었으며, 신경세포종을 발현하는 바이오사이틴에서 CB1R 면역염색은 화살촉으로 표시됩니다.1주일 후 CCK 면역 반응성에 대해 동일한 섹션을 처리했으며, 이미지는 별표로 표시된 여러 뉴런에서 CCK 면역 표지의 성공적인 회복을 보여줍니다. 화살촉으로 표시된 biocytin 표지 세포는 CCK를 발현하지 않았습니다. 패널 A, B, C의 병합된 이미지는 세 가지 라벨이 모두 견고하게 시각화되어 있으며 바이오사이틴과 CB1R 간의 오버레이가 분명하다는 것을 보여줍니다.이미지는 두 번째 면역염색 공정이 이전 염색 공정의 신호를 손상시키지 않는다는 것을 보여줍니다. biocytin으로 채워진 세포의 형태는 이 CCK 면역염색 전에 컨포칼 이미지로부터 얻어졌습니다. 결정적으로, 소마(soma)와 덴드라이트(dendrite) 외에도 축삭돌기를 시각화할 수 있으며, CB1R과 바이오사이틴(biocytin)으로 표지된 축삭돌기의 공동 표지가 관찰됩니다.이 절차를 시도하는 동안, 절단된 돌기가 있는 뉴런을 피하기 위해 슬라이스 표면 아래에 위치한 건강한 세포를 표적으로 삼는 것이 중요합니다. 그리고 그것은 형태학의 회복을 손상시킬 수 있습니다. 마스터링이 완료되면 패치 클램프 기록 중에 biocytin filled cell의 형태학적 회복을 안정적으로 얻을 수 있습니다.연속 면역염색 기법을 성공적으로 구현하면 데이터 복구의 효율성이 향상되고 표준 패치 클램프 기록 중 신경 세포 특성화가 용이해집니다. 이 동영상을 시청한 후에는 바이오사이틴으로 채워진 세포를 효과적으로 사용하여 신경 형태를 회복하고 신경화학적 마커를 결정하는 방법을 잘 이해하게 될 것입니다.

immunostaining-biocytin-filled-processed-sections-for-neurochemical

Research

연구

JoVE Journal

Neuroscience

신경과학

전체 영장류 두뇌를 통해 대상 단백질의 대규모 면역이 포함 소설 조직을 고용하고 주어진 시간에 여러 자유 부동 섹션의 배치 얼룩을위한 창조적인 장치를 이용하여 결합 방법을 sectioning에서 가능합니다.

전체 몽키 브레인에서 대규모 단백질 탐지에 대한 배치 Immunostaining

기술은 운동하는 동안 포유류의 뉴런의 생체내 생리적 반응을 수량과의 연결 형태, neurochemical 표현형 및 시냅스 microcircuitry와 신경 세포의 생리 신원을 확인하도록 설명되어 있습니다.

운동에 의해 변조된 뉴런의 생리, 형태학의 및 Neurochemical 특성화

이 동영상은 EdU incorpion을 사용하여 뇌 조직 절편에서 새로 증식한 신경 줄기 세포를 염색한 다음 면역 형광을 통해 특정 단백질을 시각화하여 세포 역학 및 증식에 대한 이해를 높이는 절차를 보여줍니다.

마우스 뇌 절편에서 증식된 신경 줄기세포를 시각화하기 위한 면역형광 염색

이 비디오는 쥐 해마 절편에서 바이오사이틴으로 채워진 인터뉴런을 시각화하는 과정을 보여주며, 특정 항체 및 형광 현미경을 사용하여 신경화학적 정체성을 강조합니다.

쥐 해마 절편에서 중간뉴런의 면역염색

이 비디오는 마우스 뇌 절편의 Meynert 영역의 핵 기저부에 있는 콜린성 섬유의 면역조직화학적 염색을 보여줍니다. 절편을 차단하고 콜린 아세틸전이효소에 대한 1차 투여한 후 비오틴화된 2차 항체를 투여합니다. Avidin-biotin-peroxidase 복합체가 추가되어 2차 항체에 결합한 다음 발색 기질에 결합합니다. 그런 다음 단면을 탈수하고 장착한 후 현미경으로 시각화합니다.

마우스 뇌의 Meyner의 핵 기저부에서 신경 섬유의 면역조직화학적 염색

이 비디오는 바이오사이틴으로 채워진 중간뉴런을 포함하는 고정된 쥐의 뇌 절편을 염색하는 절차를 보여줍니다. 이 프로토콜에는 아비딘-비오틴 복합체(ABC)를 사용한 배양, HRP 및 발색 기질로 염색, 사산화오스뮴으로 구조 보존, 이미징을 위해 조직을 수지에 삽입하는 것이 포함됩니다.

시각화를 위한 쥐 해마 절편에서 바이오사이틴으로 채워진 중간뉴런 라벨링

출처: Núñez, F. J., et al. 파라핀 함유 3D 신경교종 신경구 배양에 대한 면역조직화학에 의한 신경교종의 바이오마커 평가. J. Vis. 특급. (2019).이 비디오는 파라핀이 포함된 뇌종양 신경구에서 종양 바이오마커를 라벨링하기 위한 면역조직화학 기술을 보여줍니다. 신경구 절편은 파라핀 제거 및 재수화 과정을 거친 후 바이오마커 부위를 노출시키는 치료를 받습니다. 그런 다음 1차 및 2차 항체를 적용하여 이러한 바이오마커를 라벨링합니다. 2차 항체는 아비딘 접합 과산화효소(avidin-conjugated peroxidase enzyme)에 결합되어 있으며, 이 효소는 발색 기질을 산화시켜 바이오마커 위치를 나타냅니다. 마지막으로, 현미경 분석을 위해 핵 counterstaining 및 slide preparation이 완료됩니다.

뇌종양 신경구 절편에서 바이오마커의 면역조직화학적 염색

신경 네트워크의 구조를 이해하기 위해, 개별 뉴런의 기능적, 형태 적 특성이 필요하다. 여기, 우리는 juxtasomal biocytin의 세포 구성에 전기 생리학 녹음을 할 수 있습니다 라벨, 아직 세포 내에서 돌기 및 축삭 아키텍처의 사후 재건 신경 레이블을 할 수있는 능력을 유지을 보여줍니다.

Juxtasomal Biocytin 레이블은 개별 두피 뉴런의 구조 - 기능 관계를 연구하는

이 입문 수준 프로토콜은 미세아교세포와 신경 요소에 대한 마커를 예로 들어 설치류 뇌의 면역조직화학적 염색을 완료하는 데 필요한 시약, 장비 및 기술을 설명합니다.

미세 아교 세포와 신경 세포에 대한 예 염색 : 저온 절단 된 쥐의 뇌 조직에서 면역 조직 화학에 대한 입문서

여기에 설명 된 프로토콜 설명 면역 형광 분석, biocytin 복구 hippocampal CA2 수는 세포내 electrophysiological 녹음 생체 외에서, 수 있도록 신경 다음의 높은-품질 개조 특성화 고 궁극적으로 훌륭한 신경 해부학 공부를 해야.

Biocytin 복구 및 채워진된 Hippocampal CA2 수의 3D 복원

배우세요 생리학적 기록 중 패치된 뉴런의 형태를 바이오시틴 충전과 면역염색으로 복원하는 방법을. 이 기법은 신경화학적 마커 식별을 가능하게 하여 뉴런의 구조적·기능적 다양성 연구에 필수적인 도구입니다.

신경 화학적 마커에 대한 Biocytin 충전 및 가공 섹션의 면역 염색

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