$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
1. Optische Genotyping
1. Optische Genotypering van Muis Pups
- Controleer expressie van de respectieve fluorescerende merker met een laser pointer van het juiste excitatie golflengte (405 nm in de hier beschreven experimenten) en bijbehorende filter bril blokkeren excitatiegolflengte maar langs de emissiegolflengte (450 - 700 nm in de hier beschreven experimenten) . Richt de laser pointer aan de achterkant van het hoofd of het ruggenmerg van de muis pup (zie figuur 1). Vermijd schijnt de laser in de ogen en langdurige blootstelling van de huid aan laserlicht.
2. optische Genotypering van oudere dieren
- Diep verdoven van de muis (leeftijd p14 aan p138 in de hier beschreven experimenten) met een overdosis pentobarbital door een intraperitoneale injectie (120 mg / kg lichaamsgewicht). Bevestig de juiste verdoving door het controleren van reflexen van het dier (kort knijpen het topje van the ear of één van de achterpoten om het terugtrekken van de reflex of poot) wekken.
- Opmerking: Ondanks het gebruik van een overdosis pentobarbital (120 mg / kg lichaamsgewicht) wordt verwezen naar de injectieprocedure als "diepe verdoving" in plaats van euthanasie, omdat het dier idealiter nog in leven (bijvoorbeeld het hart blijft kloppen), wanneer de chirurgie en de perfusie beginnen. Dit zorgt voor een efficiëntere perfusie van de inwendige organen zoals de hersenen.
- Zodra het dier geen reflexen vertonen zorgvuldig de huid die over de schedel (Figuur 2A) verwijderd door een incisie in de huid die de achterkant van het hoofd en snijden om de buik van de schedel. Expose de schedel ontdekt laserlicht en observeer de fluorescentie door het filter bril zoals hierboven beschreven. Als een positief GFP-signaal wordt waargenomen, ga dan naar stap 2, zo niet, offeren het dier door middel van onthoofding (tweede / zorgen vorm van euthanasie na onzeIACUC regelgeving).
Opmerking: In nog oudere muizen (> 1 maand) de fluorescentie worden waargenomen door de ogen van het dier.
2. transcardial perfusie en Brain Voorbereiding
- Perfuseren transcardially met ijskoude fosfaatgebufferde zoutoplossing (PBS; NaCI: 137 mM, KCl 2,7 mM, KH 2PO 4: 1,76 mM Na 2 HPO 4: 10 mM) met een 30 G injectienaald om het bloed uit grotendeels verwijderen het dier.
- Eerste, voorzichtig open de ribbenkast met een scherpe schaar en duw de naald in de linker ventrikel van het hart. Start de pompen PBS in het hart en de aorta en onmiddellijk na deze stap opent het rechter atrium van het hart met de schaar om het bloed naar het lichaam te verlaten. Opmerking: perfusie duurt 5 - 10 min afhankelijk van de grootte van het dier.
- Na verbloeding door middel van perfusie, onthoofden het dier veilig zijn kop met pin needles (of 30 G injectienaalden) door piercing ze door de oogkassen in een preparaat schaal en verwijder de hersenen uit de schedel.
- Gebruik eerst scherpe schaar af te snijden van de huid overlappen schedel: een kleine incisie in het achterhoofd, en snijd over de middellijn aan de dorsale zijde van de kop, gesneden om de zijkanten net caudaal van de ogen van het dier en tenslotte gesneden in de caudale richting volledig de flappen van de huid te verwijderen aan de achterkant van het hoofd.
- Vervolgens herhaalt u dezelfde snijden patroon voor de schedel zelf, zorg ervoor dat zowel cochleas in het proces te verwijderen, omdat deze aanzienlijk zal het verwijderen van de hersenstam aan het eind vereenvoudigen. Na deze procedure de caudale helft van de hersenen zou moeten liggen volledig bloot.
- In de volgende stap, met een scherp scheermesje of een scalpel door de gehele voorhersenen te snijden onder een hoek van ongeveer 45 ° en ongeveer 2 mm rostraal van het cerebellum. Schep het gescheiden voorste helft van de hersenen met abent spatel.
- Gebruik de spatel om de caudale helft van de hersenen verhogen rostrale aan zijn uiteinde en vervolgens dwars door de craniale zenuwen die nog steeds verbonden met de hersenstam aan de buikzijde. Als resultaat moeten de caudale helft van de hersenen inclusief de hersenstam vrij van de rest van de bereide dierkop vallen.
- Flip de verwijderde caudale helft van de hersenen om de buikzijde bloot en snijd langs de frontale vlak net rostraal (voor de anterograde injecties) of gewoon staartvin (voor de retrograde injecties) van de ventraal gelegen "bollen" met de trapezium lichaam (zie stap 2,3).
- Gebruik altijd een scherp scheermesje of een scalpel voor het snijden procedure om celdood veroorzaakt door overmatige mechanische belasting op het weefsel te minimaliseren. Als resultaat moet een brain explantaat uitstrekt over ongeveer 1 cm in lengte en dat het volledige superieure olivaris complex langs andere hersengebieden zijn verkregen.
Opmerking: Dit protocol toont de procedure voor een tracer injectie in het lichaam trapezoïde in de auditieve hersenstam. Pas de locatie en oriëntatie van de snijvlakken en injectieplaatsen indien nodig. Indien de fluorescerende hersengebieden plaats liggen dicht genoeg bij het hersenoppervlak, zodat zij kunnen worden geïdentificeerd en geïnjecteerd zonder dat de hersenen (zie figuur 2B), dan is de coronale snij stap kan worden overgeslagen.
- Identificeer de trapezium lichaam als twee ventrale prominente "bollen" met de ventrale kern van de trapezium lichaam (VNTB).
Opmerking: Voor meer anatomische referentie met betrekking tot de geschatte stereotactische locatie van deze snijvlakken, zie Franklin en Paxinos, 2008. Panel 78 van de atlas, Bregma ~ -5,7 mm toont de mediale kern van de trapezium lichaam (= MNTB) bestempeld als "Tz ". Paneel 69 toont het ventrale kern van de trapezium body (VNTB) bestempeld als "MVPO" (medioventral periolivary nucleus) 19.
3. Anterograde / Retrograde Tracing
Opmerking: Voer alle volgende procedures bij kamertemperatuur (25 ° C).
- Na het snijden plaatst de hersenstam explantaat in een preparaat schotel met geoxygeneerde (95% O2, 5% CO 2) ontleden oplossing (NaCl 125 mM, KCl 2,5 mM, MgCl2 1 mM, CaCl2: 0,1 mM, glucose : 25 mM, NaH 2 PO 4: 1,25 mm, NaHCO3: 25 mM, ascorbinezuur: 0,4 mm, myoinositol: 3 mm pyrodruivenzuur: 2 mm), het veiligstellen van het met 30 G injectienaalden. Zorg ervoor dat het gebied van de injectie naar boven is gericht.
- Trek injectie pipetten van borosilicaatglas en vullen met een van de volgende drie oplossingen: a) 1,0 mg / ml oplossing van choleratoxin subunit-b geconjugeerd aan een fluorofoor Alexa 555 in PBS 12-13 (hoofdzakelijk voor retrograde transport), b ) een 1% -dilution in 0,9% zoutoplossing van dextran tetramethylrhodamine 555 (3000 MW, hoofdzakelijk voor retrograde transport) of c) een 1% -dilution in 0,9% zoutoplossing van 10.000 MW dextran-TRITC 555 (hoofdzakelijk voor anterograde transport).
- Ervoor zorgen dat de injectie pipet weerstanden bereik van 2,5 om 3,5 MOhm en ze worden geproduceerd in 3 - 4 trekken cycli. Voor de hier beschreven experimenten, dit te bereiken door in te voorgeprogrammeerde trekken algoritme de pipet trekker.
- Verlichten de hersenen explant met behulp van een statisch gemonteerde laser pointer van de juiste golflengte (item nummer 2 in figuur 3A; 405 nm golflengte in de hier beschreven experimenten). Gebruik de laser pointer als leidraad voor de injecties, en richt de laserstraal op het fluorescent gelabelde hersenen kern of de cellen van belang, dat zal worden geïnjecteerd.
- Zoek en observeer de verlichte doelgebied door een binoculair microscoop, terwijl het dragen van de compatibele filter bril (450-700 nm banddoorlaatfilter in de hier beschreven experimenten). Plaats de injectie elektrode via de micromanipulator in het gebied van belang.
- Injecteer de tracer stof. De injecties uit 2 - 10 drukstoten bij 15 psi gedurende 50 msec elk onder een druk injectie-inrichting, loodrecht gericht in het gebied van belang (ROI) in het gedeelte hersenen. Dien elke drukpuls met tussenpozen van 10 - 15 sec om de kleurstof te verspreiden.
- Bij de tetramethylrhodamine (TRITC) injecties, aanvullend elektrisch stimuleren de kleurstofopname verbeteren door middel van elektroporatie met de elektrode geplaatst in de hersenen interessegebied (MNTB en VNTB in de hier beschreven experimenten).
- Met 8 TTL pulsen van 8 volt bij 50 msec met 50 msec interpuls intervallen, aangedreven door een stimulator en versterkt tot 55 V met een stimulatie isolatie-eenheid (items nr 7 en 9 in figuur 3B). Gebruik 10-20 herhalingen van dit protocol, administratreerd op enkele minuten 7,8. Zorg ervoor dat de elektrode goed geaard - de aarding draad moet worden aangesloten op het bad oplossing!
- Controleer succes van de injectie. Aangezien een fluorescerende tracer met een langere emissiegolflengte zendt ook een fluorescerend signaal na excitatie laser met kortere golflengten, visueel op de kleurstofopname / verspreid in het doelgebied geïnjecteerde tijdens het belichten met de laser en het waarnemen door het filter bril.
4. Incubation
- Na de injectie, incubeer de brainstems in geoxygeneerde kunstmatige cerebrospinale vloeistof (ACSF, NaCl 125 mM, KCl 2,5 mM, MgCl2 1 mM, CaCl2 2 mM, glucose 25 mM, NaH 2 PO 4: 1,25 mM, NaHCO 3: 25 mM ascorbinezuur: 0,4 mM myo-inositol: 3 mM pyrodruivenzuur: 2 mM, geborreld met 95% O2 - 5% CO 2) bij kamertemperatuur (RT, 25 ° C) gedurende 1 - 4 uur, terwijlde kleurstof wordt getransporteerd. Bubble de oplossing gedurende de gehele incubatieperiode.
- Vervolgens overdracht van de brainstems in 4% paraformaldehyde (PFA) opgelost in PBS (ca. 100 ml;. PH 7 voor PFA / PBS mix) en incubeer ze bij 4 ° C na fixatie overnacht staan (O / N).
5. Tissue Snijden en Montage
- De volgende dag was de hersenstam drie keer in PBS (5 min per wasstap), bedekken in 4% agar en vervolgens in 50 - 80 urn dikke plakken op een vibratome. Mount segmenten met een fixeermiddel op een glasplaatje, en dekglaasje.
- Eventueel etiket de secties met fluorescerende Nissl gedurende 25 min (bv blauwe Nissl bij een 1: 100 verdunning in AB media).
- AB media voor te bereiden, meng 250 ml van 0,2 M fosfaatbuffer (PB; 51 mm KH 2 PO 4, 150 mM Na 2 HPO 4), 15 ml 5 M NaCl, 15 ml 10% Triton-X, 220 ml DDH 2 O en 5 g runderserumalbumine.
- Precede slagen en de Nissl etikettering stap 3 wasstappen in PBS (10 min elk).
NB: In gevallen waarin dikkere secties moeten worden gemonteerd en geanalyseerd (in experimenten hier beschreven zoals plakjes waren 100-500 micron dik aan axonale verbindingen over grotere afstanden te behouden), kan de techniek worden gecombineerd met weefsel clearing. We vonden de ClearT2 12 20 succesvol te zijn. Wanneer een weefsel clearing stap is opgenomen, uit te voeren voordat de montage van de secties.