De locus coeruleus is een kleine cluster van neuronen betrokken bij allerlei fysiologische processen. Hier beschrijven we een protocol ter voorbereiding van muis hersenen secties voor studies van eiwitten en metalen in deze kern.
Een abonnement op JoVE is vereist om deze inhoud te bekijken. Log in of start vandaag met uw gratis proefperiode.
Methodenartikel
De locus coeruleus is een kleine cluster van neuronen betrokken bij allerlei fysiologische processen. Hier beschrijven we een protocol ter voorbereiding van muis hersenen secties voor studies van eiwitten en metalen in deze kern.
De locus coeruleus (LC) is een belangrijke zendmast voor noradrenaline produceren neuronen die moduleren van een aantal fysiologische functies. Structurele of functionele afwijkingen van LC gevolgen voor verschillende hersengebieden, waaronder cortex, hippocampus en kleine hersenen en kunnen bijdragen aan depressie, bipolaire stoornis, angst, evenals ziekte van Parkinson en de ziekte van Alzheimer. Deze aandoeningen worden vaak geassocieerd met metalen misbalance, maar de rol van metalen in LC is slechts ten dele begrepen. Morfologische en functionele studies van LC nodig zijn om de menselijke pathologieën en de bijdrage van metalen beter te begrijpen. Muizen zijn een gebruikte experimentele model, maar de muis LC is klein (~0.3 mm doorsnede) en moeilijk om te bepalen voor een niet-deskundige. Hier beschrijven we een stapsgewijze immunohistochemistry-gebaseerd protocol om te lokaliseren van de LC in het muis hersenen. Dopamine-β-hydroxylase (DBH), en anderzijds tyrosine hydroxylase (TH), beide enzymen sterk uitgedrukt in de LC, worden gebruikt als immunohistochemische markeringen in plakjes van de hersenen. Secties grenzend aan LC-bevattende secties bruikbaar zijn voor verdere analyse, met inbegrip van histologie voor morfologische studies, metabole testen, alsook metalen imaging X-ray fluorescentie microscopie (XFM).
De locus coeruleus (LC) is een belangrijk gebied in de hersenstam en een grote site van noradrenaline (NE) productie1. De LC projecties in de hersenen2 naar de cortex, de hippocampus en de kleine hersenen3 stuurt en reguleert belangrijke fysiologische processen, met inbegrip van circadiane ritme4,5, aandacht en geheugen6, benadrukken7, cognitieve processen8en emotie9,10. Dysfunctie van LC heeft betrokken bij neurologische en neuropsychiatrische aandoeningen11, met inbegrip van Parkinson ziekte12,13,14,14van de ziekte van Alzheimer, depressie15 ,16,17, bipolaire wanorde18,19, en angst20,21,22,23, 24. gezien deze rollen, analyse van LC is cruciaal voor het bestuderen van zijn functie en dysfunctie.
Muizen worden veel gebruikt voor het onderzoek van fysiologische en pathofysiologische processen. Vanwege hun kleine omvang heeft de muis LC een gemiddelde diameter van ~ 300 μm, wat leidt tot problemen lokaliseren van de structuur. Tijdens de hersenen afdelen, kan de LC gemakkelijk worden gemist in een coronale of Sagittaal secties. Beschikbare studies beschrijven identificatie van LC in dieren bieden niet een stapsgewijze protocol dat een niet-deskundige,1,25 volgen kan. Dus, als u wilt bieden begeleiding voor de lokalisatie van LC, beschrijven we een protocol die we ontwikkeld om te zoeken van deze regio in de hersenen van de muis voor verschillende toepassingen (Figuur 1, Figuur 2, , Figuur 3). Het protocol geldt zorgvuldig gecontroleerde hersenen afdelen en immunohistochemische detectie van DBH26,27, of als alternatief TH24, beide enzymen hoogverrijkt in de LC-28. Zodra LC door immunohistochemistry ligt, kunnen aangrenzende hersenen segmenten worden gebruikt voor verdere studies, met inbegrip van morfologische en metabole analyses, evenals metalen imaging studies via Röntgen fluorescentie microscopie (XFM)29. We beschrijven XFM als voorbeeld in dit protocol (Figuur 3).
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Studies van dieren werd goedgekeurd door de Johns Hopkins Universiteit Animal Care en gebruik (ACUC) protocolnummer M017M385.
1. brain snijden
2. Immunohistochemistry voor Dopamine β-Hydroxylase of Tyrosine Hydroxylase (figuur 2)
3. opsporing van de LC in hersenen plakjes
4. metalen Imaging in de LC via XFM
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Veranderingen in de homeostase van de metalen (bijvoorbeeld Cu, Fe, Zn en Mn) worden vaak waargenomen in neurologische aandoeningen, met inbegrip van wijzigingen in de LC34,35. Metalen besturingsniveaus in de hersenen is dus nodig voor begrip van de mechanismen van de ziekte. De secties van de hersenen die zijn gegenereerd met het beschreven protocol kunnen worden gebruikt om te kwantificeren van de niveaus van Cu en andere metale...
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Goed kunt u het model is een cruciale stap in dit protocol. Omdat we zijn met behulp van anatomische eigenschappen van de dorsale oppervlak van de hersenen te vinden LC (grens tussen het cerebellum en de colliculus inferior), is het belangrijk dat de gedeelten correct zijn uitgelijnd. Dit vereist zorg bij het correct vaststellen van de hersenen naar de muis hersenen slicer matrix. Het is raadzaam snijden ~ 500 μm meer weefsel anterior en posterior naar LC om te voorkomen dat de celkern ontbreekt. De meest voorkomende fou...
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Wij danken Abigael Muchenditsi voor het onderhoud van de kolonie van de muis. Gebruik van de geavanceerde Photon bron bij het Argonne National Laboratory werd gesteund door de Amerikaanse Department of Energy, Office of Science, Office van energie basiswetenschappen, onder contractnummer: DE-AC02-06CH11357. Wij danken Olga Antipova en Dr. Stefan Vogt voor gebruikersondersteuning en assistentie bij de geavanceerde Photon bron. Dit werk werd gefinancierd door het National Institute of Health subsidie 2R01GM101502 aan SL.
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
| Naam | Bedrijf | Catalogusnummer | Opmerkingen |
|---|---|---|---|
| Adult mouse brain slicer matrix | Zivic Instruments | BSMAS001-1 | |
| Anti-rabbit secundair antilichaam, Alexa Fluor 488 (bron - ezel) | Thermo Fisher Scientific | A-21206 | |
| Gelaaide glasplaten | Genesee | 29-107 | |
| Confocale microscoop | Zeiss | LSM 800 | |
| Cryostat | Microm GmbH | HM 505E | |
| Cryostat snijbladen | Thermo Fisher Scientific | MX35 | |
| Schaar Mini, 9,5 cm | Antech Diagnostcs | 503241 | |
| DAPI (4',6-diamino-2-fenylindole) | Sigma-Aldrich | D9542-10MG | |
| Dopamine β-hydroxylase (DBH) antilichaam - inhouse productie (bron - konijn) | B. Eipper | - | |
| Dopamine β-hydroxylase (DBH) antilichaam - commercieel verkrijgbaar (bron - konijn) | Cell Signaling | 8586 | |
| Falcon buizen, 50 ml | USA Scientific | 339652 | |
| Forane (isofluoraan) | Baxter | NDC 1019-360-60 | |
| Forceps Micro Adson | Antech Diagnostcs | 501245 | |
| Hardset montage media | EM sciences | 17984-24 | |
| Microscoop | Pascal | LSM 5 | |
| Meervoudige welborden, 24 welkom | Thermo Fisher Scientific | 930186 | |
| Optimaal snijtemperatuur compound (OCT) | VWR/ tissue tech | 102094-106 | |
| Paraformaldehyde (PFA)/ formaline 10% | Fisher Scientific | SF98-4 | |
| Peel-A-Way wegwerp inbeddingsvormen | Polysciences Inc. | 18646A | |
| Potlood borstel | |||
| Fosfaat gebufferde zoutoplossing (PBS) | Life Tech | 14190250 | |
| Scheermessen | Amazon | ASIN: B000CMFJZ2 | |
| Spatels | Antech Diagnostcs | 14374 | |
| T pins | Office Depot | 344615 | |
| The Mouse Brain in Stereotaxic Coordinates, Paxinos en Franklin, 3e editie | Amazon | ISBN: 978-0123694607 | |
| Triton-X 100 (om PBSD te bereiden) | Sigma-Aldrich | T8787 | |
| Tween 20 | Sigma-Aldrich | P7949-500ml | |
| Tyrosine hydroxylase (TH) antilichaam (bron - konijn) | EMD Millipore | AB152 | |
| Ultralene dunne film voor XRF | SPEX Sample Prep | 3525 | |
| Breedveld fluorescerende microscoop | Zeiss | Axio Zoom.V16 |
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
An erratum was issued for: Localization of the Locus Coeruleus in the Mouse Brain. An author affiliation was updated.
The affiliation for Evan Maxey was updated from:
Department of Neuroscience, Johns Hopkins University
to:
X-ray science division, Advanced Photon Source, Argonne National Laboratory