Przedstawiamy protokół przygotowania ostrych plastrów z grzbietowo-pośredniego hipokampa myszy. Porównujemy ten preparat poprzeczny z cięciem koronalnym pod względem jakości zapisów i zachowania cech morfologicznych zarejestrowanych neuronów.
Artykuł metodologiczny
Przedstawiamy protokół przygotowania ostrych plastrów z grzbietowo-pośredniego hipokampa myszy. Porównujemy ten preparat poprzeczny z cięciem koronalnym pod względem jakości zapisów i zachowania cech morfologicznych zarejestrowanych neuronów.
Chociaż ogólna architektura hipokampa jest podobna wzdłuż jego osi podłużnej, ostatnie badania wykazały wyraźne różnice w kryteriach molekularnych, anatomicznych i funkcjonalnych, sugerując podział na różne podobwody wzdłuż jego rozciągłości rostro-ogonowej. Ze względu na zróżnicowaną łączność i funkcję najbardziej fundamentalne rozróżnienie występuje między hipokampem grzbietowym i brzusznym, które są preferencyjnie zaangażowane odpowiednio w przetwarzanie przestrzenne i emocjonalne. W związku z tym prace in vivo dotyczące tworzenia pamięci przestrzennej skupiły się na grzbietowym hipokampie.
Dla kontrastu, elektrofizjologiczne zapisy in vitro były preferencyjnie wykonywane na pośrednio-brzusznym hipokampie, głównie motywowane takimi czynnikami jak żywotność plasterków i integralność obwodu. Aby umożliwić bezpośrednią korelację danych in vivo dotyczących przetwarzania przestrzennego z danymi in vitro, dostosowaliśmy poprzednie metody sekcji, aby uzyskać wysoce żywotne poprzeczne wycinki mózgu z grzbietowo-pośredniego hipokampa do długoterminowych zapisów głównych komórek i interneuronów w zakręcie zębatym. Ponieważ zachowania przestrzenne są rutynowo analizowane u dorosłych myszy, połączyliśmy tę procedurę przekrojowego krojenia z zastosowaniem roztworów ochronnych w celu zwiększenia żywotności tkanki mózgowej dojrzałych zwierząt. Stosujemy to podejście dla myszy w wieku około 3 miesięcy. Metoda ta stanowi dobrą alternatywę dla preparatu koronalnego, który jest często stosowany w badaniach in vitro na grzbietowym hipokampie. Porównujemy te dwa preparaty pod względem jakości zapisów i zachowania cech morfologicznych zarejestrowanych neuronów.
Hipokamp był intensywnie badany pod kątem jego kluczowej roli w różnych aspektach uczenia się i pamięci, nawigacji przestrzennej oraz emocji. Podstawowy obwód hipokampa, powszechnie nazywany "obwodem trisynaptycznym", to sieć blaszkowata w osi poprzecznej, która jest w dużej mierze zachowana wzdłuż osi podłużnej1. Wkład hipokampa w różne zachowania poznawcze i emocjonalne prawdopodobnie wynika z różnorodnych połączeń, które ten podstawowy obwód tworzy wzdłuż osi grzbietowo-brzusznej z kilkoma innymi obszarami mózgu2,3. Jednak poza łącznością aferentną i odprowadzającą, coraz więcej badań wskazuje na dalsze różnice wzdłuż osi przegrodowo-skroniowej hipokampa. Różnice te dotyczą wewnętrznej architektury i łączności, a także różnic we wzorcach ekspresji genów i morfologii neuronów4,5,6,7,8.
Biorąc pod uwagę istnienie takich różnic w podstawowych obwodach, rozsądne jest wybranie konkretnego podobwodu hipokampa do zbadania zgodnie z pytaniami, które są poruszane. Jeśli na przykład pytanie dotyczy mechanizmów neuronalnych zaangażowanych w przetwarzanie przestrzenne, interesujący jest hipokamp grzbietowy, a nie brzuszny, chociaż oba nie działają niezależnie in vivo ze względu na podłużną łączność wewnątrz hipokampa9,10,11. W związku z tym należy wziąć pod uwagę nie tylko różnice wzdłuż osi podłużnej, ale także należy zachować ostrożność, aby jak najlepiej zachować obwody lokalne i dalekiego zasięgu. Dla zachowania ścieżek włókien i łączności niezbędny jest kąt, pod którym mózg zostanie przecięty.
Pierwsza metoda opisana w literaturze, która obejmowała obwód tryzynaptyczny, najpierw odizolowała hipokamp od mózgu, a następnie wykonała poprzeczne przekroje (prostopadłe do osi podłużnych) za pomocą rozdrabniacza tkanek12 i vibratome13. Późniejsi fizjolodzy woleli uzyskiwać wycinki z całego bloku mózgu, aby zachować również sąsiednie struktury mózgowe połączone z hipokampem. Dla tych preparatów blokowych opracowano różne kąty przekroju w odniesieniu do hipokampa, takie jak przygotowanie warstwy koronalnej14 lub poziome przygotowanie warstwy o nazwie HEC slice w celu zachowania połączeń kory hipokampowo-śródwęchowej15,16,17.
W ostatnim przygotowaniu płat ciemieniowy jest cięty pod kątem 0° lub 12° w stosunku do płaszczyzny poziomej wzdłuż osi rostro-ogonowej, tworząc podstawę bloku. Plastry są następnie zbierane, zaczynając od brzusznej powierzchni mózgu, co pozwala głównie na zbieranie pośrednich brzusznych obszarów hipokampa. Metoda ta stała się najpopularniejszym wyborem do badań fizjologicznych i może być niezawodnie wykonywana zgodnie z kilkoma opublikowanymi protokołami18,19,20.
Jednakże, jeśli zainteresowanie badawcze dotyczy konkretnych aspektów uczenia się przestrzennego, grzbietowy hipokamp może być bardziej odpowiednim regionem badań i przydatne byłoby znalezienie procedury krojenia o podobnej jakości dla tego obszaru hipokampa. Opracowano kilka protokołów, które koncentrują się na samym biegunie rostralnym, które mogą zaspokoić to zapotrzebowanie 21,22.
W tym protokole, zamiast tego, opisujemy podejście do uzyskania żywotnych przekrojów poprzecznych z grzbietowo-pośredniego hipokampa, które wykorzystuje kąt przekroju opisany wcześniej dla przygotowań poziomych18,19 (Rysunek 1A&B). Jakość tego protokołu pokazujemy porównując zapisy elektrofizjologiczne i rekonstrukcje morfologiczne w tym preparacie z tymi uzyskanymi w plastrach koronalnych. Protokół ten jest szczególnie odpowiedni do łączenia z eksperymentami anatomicznymi i behawioralnymi na dorosłych myszach (w naszym przypadku w wieku trzech miesięcy).
Wszystkie procedury z udziałem zwierząt doświadczalnych były zgodne z niemiecką ustawą o ochronie zwierząt i zatwierdzone przez komisję etyki uniwersytetu w Kilonii. Myszy Parvalbumin-Cre (Pvalb-IRES-Cre) 23 (Jackson laboratories, numer repozytorium 008069) utrzymywano jako heterozygotyczne kolonie lub krzyżowano z myszami reporterowymi Ai9 Cre24 (Jackson laboratories, numer repozytorium 007909). Użyto samic i samców myszy między P40-P90. Myszy utrzymywano w 12-godzinnym cyklu jasno-ciemnym w standardowych warunkach grupowych i dostarczano im jedzenie i wodę ad libitum.
1. Przygotowanie roztworów
UWAGA: Przygotuj świeże roztwory na każdy dzień eksperymentalny używając wody ultraczystej (UPW) (rezystywność w temperaturze 25 °C 18,2 MΩcm). Roztwory mogą być przechowywane w temperaturze 4 °C maksymalnie przez jeden dzień. Roztwory magnezu i wapnia mogą być przechowywane oddzielnie jako 1 M roztwory podstawowe. Wszystkie roztwory robocze muszą być nasycone karbogenem (95% O2:5% CO2 ) w celu optymalnego natlenienia i utrzymania pH przed i w trakcie użytkowania.
2. Przygotowanie ławki do krojenia
3. Przygotowanie plastrów hipokampa
4. Zapis całych komórek i wypełnienie biocytyną
UWAGA: Opis zapisu krosówki na całej komórce jest tutaj zredukowany tylko do kluczowych kroków, które pomagają uzyskać dobre wypełnienie biocytyną i mają ogólne zastosowanie do neuronów w ACSF. Szczegółowe informacje na temat procedur zapisów elektrofizjologicznych można znaleźć w kilku innych protokołach29,30.
5. Barwienie immunologiczne, akwizycja obrazu i rekonstrukcja morfologiczna
W niniejszym protokole opisujemy sposób przygotowania ostrych skrawków hipokampa z jego części grzbietowo-pośredniej (Rysunek 1A). Protokół ten jest szczególnie odpowiedni do eksperymentów badających mechanizmy zaangażowane w uczenie się przestrzenne i może być łączony z badaniami behawioralnymi, znakowaniem wirusowym lub strategiami manipulacji w grzbietowej części hipokampa35. Stosując opisaną tutaj procedurę sekcjonowania u zwierząt, którym do grzbietowego hipokampa myszy Pvalb-IRES-Cre wstrzyknięto zależny od Cre wirus adeno-stowarzyszony wykazujący ekspresję GFP (AAV-FLEX-GFP) w różnych współrzędnych Bregma AP-1.94 mm, ML ± 0.5-2 mm, głębokość-1.25-2.25 mm w celu ukierunkowania na różne obszary formacji hipokampa36, byliśmy w stanie uzyskać co najmniej trzy skrawki poprzeczne zawierające zainfekowane obszary (Rysunek 1A jasnozielone zabarwienie na modelu 3D hipokampa). Ponadto z bardziej rostralnych części grzbietowego hipokampa można uzyskać kilka skrawków niepoprzecznych, lecz zdrowych (Rysunek 1C).
Aby zademonstrować jakość i żywotność naszych skrawków, zarejestrowaliśmy podstawowe parametry elektrofizjologiczne i morfologiczne komórek ziarnistych oraz oznakowanych tdTomato interneuronów wykazujących ekspresję parwalbuminy (PV+) w zakręcie zębatym transgenicznych myszy Pvalb-IRES-Cre;Ai9 (w wieku od 7 do 12 tygodni), a następnie porównaliśmy je z pomiarami wykonanymi na skrawkach czołowych tego samego obszaru uzyskanych przy użyciu standardowego protokołu.
Podczas inspekcji wizualnej pod mikroskopem z podczerwienią i kontrastem różnicowym (IR-DIC) zauważyliśmy wyraźne różnice między przekrojem poprzecznym a czołowym. Podczas gdy neurony warstwy komórek głównych w przekrojach czołowych często wydawały się chropowate i wykazywały silnie kontrastujące obrysy, neurony w przekroju poprzecznym wykazywały głównie gładkie powierzchnie i tylko lekko kontrastujące brzegi, co świadczy o lepszej żywotności komórkowej (Rysunek 2A). Przyczyną tych różnic w żywotności komórek między przekrojami czołowymi a poprzecznymi może być orientacja płaszczyzny cięcia względem pęczków włókien. Ponieważ w przekrojach czołowych nie przebiegają one równolegle, aksony i dendryty zostają przecięte. Zgodnie z tym założeniem stwierdziliśmy, że w obrębie skrawków płaszczyzny powierzchniowe warstwy komórek ziarnistych i hilusa wykazywały większą nieciągłość w przekroju czołowym niż w poprzecznym (wielkość kroku w płaszczyznach powierzchniowych: 41,40 ± 3,28 µm vs 25,60 ± 2,94 µm, średnia ± SEM, nieparzysty test t P = 0,023), co sugeruje większy stopień rozłączenia tkanki w przekroju czołowym (Rysunek 2B). Oznacza to, że odpowiednie komórki do rejestracji metodą patch-clamp zostaną znalezione jedynie w głębszych płaszczyznach warstwy komórek ziarnistych w przypadku przekrojów czołowych, co z kolei może zmniejszyć wydajność rejestracji patch-clamp. Rzeczywiście, średni czas do utworzenia uszczelnienia (seal) w naszym przekroju poprzecznym był krótszy niż w przypadku przekrojów czołowych (komórki ziarniste: 12,64 ± 1,50 s, n=11 w przekroju czołowym vs. 8,40 ± 0,75 s, n=14 w przekrojach poprzecznych, średnia ± SEM, P = 0,0335 test Mann-Whitneya; interneurony PV+: 31,11 ± 2,60 s, n=9 w przekroju czołowym vs. 22,00 ± 2,18, n=7 w przekrojach poprzecznych, średnia ± SEM, P = 0,0283 test Mann-Whitneya) (Rysunek 2C). Jako wskaźnik integralności i stanu zdrowia komórek zarejestrowaliśmy następnie spoczynkowe potencjały błonowe (RMP) komórek ziarnistych i interneuronów PV+, które były znacznie bardziej zdepolaryzowane zarówno w komórkach ziarnistych, jak i interneuronach PV+ w przekrojach czołowych w porównaniu z poprzecznymi (komórki ziarniste: -62,55 ± 3,54 mV, n=11 w przekroju czołowym vs. -71,06 ± 2,31 mV, n=14 w przekrojach poprzecznych, średnia ± SEM, P = 0,0455 test Mann-Whitneya; interneurony PV+: -52,75 ± 1,66 mV, n=7 w przekroju czołowym vs. -59,36 ± 2,25 mV, n=6 w przekrojach poprzecznych, średnia ± SEM, P = 0,0271 test Mann-Whitneya) (Rysunek 2D). Dane te sugerują większą liczbę zdrowych neuronów w preparacie przekroju poprzecznego w porównaniu z czołowym. Rzeczywiście, wprowadzenie wartości odcięcia dla akceptowalnego RMP (-55 mV dla komórek ziarnistych; -45 mV dla interneuronów PV+) skutkowało wyższym odsetkiem wykluczonych komórek w przekrojach czołowych niż w poprzecznych (39,67 ± 8,37 %, n=3 sesji eksperymentalnych vs. 23,00 ± 3,85 %, n=4 sesji eksperymentalnych) (Rysunek 2E). Co więcej, rekonstrukcja morfologii neuronalnej zarejestrowanych komórek ziarnistych wykazała, że zgodnie z oczekiwaniami szanse na uzyskanie kompletnego rozgałęzienia aksonalnego komórek ziarnistych były znacznie większe w przekroju poprzecznym (Rysunek 3A,B). Dodatkowo, rekonstrukcja morfologiczna interneuronów PV+ w przekrojach poprzecznych pozwoliła na przedstawienie rozległych rozgałęzień aksonalnych i dendrytycznych, w tym wizualizację drobnych szczegółów, takich jak kolce dendrytyczne35(Rysunek 3C).

Rycina 1: Ilustracja procedury cięcia w celu uzyskania skrawków z grzbietowo-pośredniej części hipokampa. (A) Trójwymiarowa reprezentacja formacji hipokampa pokazująca jej orientację przestrzenną w mózgu (zmodyfikowano na podstawie Brain Explorer, Allen Institute)37. Wskazano podziały grzbietowy, pośredni i brzuszny hipokampa (dHPC, iHPC, vHPC) zgodnie z Dong et al. (2009)7. Część grzbietowo-pośrednia hipokampa, która zostanie pocięta, jest zaznaczona na jasny zielony kolor. Wstawka po prawej stronie pokazuje orientację osi odniesienia. (B) Schemat półkuli mózgu przedstawiający wyrównanie kory ciemieniowej z liniami równoległymi na szalce Petriego. Czerwona przerywana linia wskazuje miejsce wykonania cięcia przycinającego (punkt 3.9 w protokole) w celu utworzenia powierzchni do przyklejenia półkuli do uchwytu na preparat. Czarne przerywane linie wskazują miejsca zbierania skrawków. (C) Seria obrazów w polu jasnym przedstawiająca skrawki hipokampa uzyskane zgodnie z tą procedurą. Od powierzchni opon miękkich, od grzbietowej do brzusznej: (i) 0.70 mm, (ii) 1.05 mm, (iii) 1.40 mm, (iv) 1.75 mm, (v) 2.10 mm, (vi) 2.45 mm (vii) 2.80 mm, (viii) 3.15 mm. Pasek skali = 1 mm. (D) Zdjęcie komory do przechowywania i materiałów potrzebnych do jej montażu. 1. Kratka dystansowa do probówek z pudełka do przechowywania probówek kriogenicznych 81x, 2. Cylindryczne plastikowe pudełko, 3. Nylonowa siatka, 4. Końcówka do pipety. Wstawka. Widok boczny kratki i uchwytu do probówek do włożenia do cylindrycznego pudełka. Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tej ryciny.

Rysunek 2: Przekrój poprzeczny wykazuje zwiększoną żywotność skrawka w porównaniu do przekroju czołowego. (A) Mikrografie DIC-IR pokazujące zdrowe (czarne strzałki) i niezdrowe (białe strzałki) przykłady somat neuronów w przekrojach poprzecznych i czołowych. Hil=hilus, gcl=warstwa komórek ziarnistych, ml= warstwa molekularna. Pasek skali = 50 µm. (B) Obie procedury sekcjonowania powodują powstanie stopnia między powierzchnią warstwy komórek ziarnistych a hilusem (wskazane grotami strzałek). Wysokość stopnia wskazuje na zakres rozłączenia tkanki i jest znacznie niższa w przekrojach poprzecznych niż w czołowych (n=5 skrawków poprzecznych i n=5 skrawków czołowych, Mean±SEM, P=0.0238 test Mann-Whitneya). (C) Czas formowania się uszczelnienia gigaohmowego w komórkach ziarnistych (n=14 komórek w przekroju poprzecznym, n=11 komórek w przekroju czołowym; Mean±SEM, P= 0.0355, test Mann-Whitneya) oraz w PV+ INs (n=7 komórek w przekroju poprzecznym, n=9 komórek w skrawkach czołowych, Mean±SEM, P= 0.0283 test Mann-Whitneya). (D) Spoczynkowy potencjał błonowy (RMP) komórek poddanych patch-clampowi (odpowiednio, n= 14 i n=11 komórek ziarnistych, Mean±SEM, P=0.0455 test Mann-Whitneya; n=7 PV+ INs i n=10 PV+ INs, P= 0.0271 test Mann-Whitneya). (E) Procent odrzuconych komórek w ramach sesji eksperymentalnej (n=3 sesje ze skrawkiem czołowym, n=4 ze skrawkiem poprzecznym, Mean±SEM). Kliknij tutaj, aby wyświetlić większą wersję tego rysunku.

Rycina 3: Zachowanie morfologiczne komórek ziarnistych i interneuronów w przekroju poprzecznym. Obrazy konfokalne przedstawiające wypełnione biocytyną komórki ziarniste w przekroju poprzecznym (A) oraz w przekrojach czołowych (B) u myszy transgenicznych Pvalb-IRES-Cre;Ai9. Odpowiednie aksony zrekonstruowano w kolorze szarym i jasnoszarym. Zwróć uwagę na różnicę w długości i złożoności aksonów pomiędzy preparatami. Pasek skali=100 µm. (C1) Obraz konfokalny przedstawiający wypełniony biocytyną, tdTomato-dodatni interneuron. Hil=hilus, gcl=warstwy komórek ziarnistych, ml=warstwa molekularna. Pasek skali=50 µm. (C2) Powiększenie obszaru zaznaczonego ramką w C1, pokazujące kolce dendrytyczne. Pasek skali=2 µm (D) Rekonstrukcja morfologiczna aksonów i dendrytów wypełnionego biocytyną interneuronu z obrazu C1 (akson w kolorze szarym, soma i dendryty w kolorze czarnym). (E) Zbliżenie na somata komórek przedstawionych w C1, pokazujące kolokalizację biocytyny i immunoreaktywności parwalbuminy (PVir). Pasek skali=20 µm. Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tej ryciny.
Hipokamp grzbietowy był szeroko badany pod kątem jego roli w uczeniu się przestrzennym i nawigacji, głównie poprzez eksperymenty behawioralne, śledzenie anatomiczne i manipulacje specyficzne dla regionu. Aby połączyć badania elektrofizjologiczne z tymi technikami, opracowaliśmy protokół, który wykorzystuje podobny kąt przekroju, jak zmodyfikowane cięcie poziome dla pośrednio-brzusznego obszaru hipokampa, ale wykorzystuje odwróconą kolejność krojenia, aby uzyskać wczesne plasterki z obszaru grzbietowo-pośredniego. Takie podejście skraca czas potrzebny do pokrojenia i zebrania grzbietowego obszaru hipokampa, zwiększając w ten sposób żywotność plastrów.
Korzystając z tej metody, jesteśmy w stanie rutynowo pobrać około trzech wycinków na półkulę grzbietowego obszaru hipokampa między 1,4 mm a 2,4 mm od powierzchni pial, jak pokazano na rysunku 1C. Chociaż w tej procedurze nie jest możliwe uzyskanie przekrojów poprzecznych z samego bieguna przegrody hipokampa, możliwe jest zebranie około dwóch dodatkowych żywotnych niepoprzecznych plasterków na półkulę z bieguna przegrody (ryc. 1C ii, iii). Jeśli biegun przegrody hipokampa jest głównym przedmiotem badań, inne protokoły, które pozwalają na pobieranie przekrojów poprzecznych, zwłaszcza z samego bieguna przegrody hipokampa, mogą być lepiej dopasowane21,32. Eksperymenty behawioralne dotyczące nawigacji przestrzennej i uczenia się są korzystnie przeprowadzane na dojrzałych myszach z w pełni rozwiniętą łącznością neuronalną. W związku z tym zoptymalizowaliśmy naszą procedurę krojenia pod kątem aplikacji do mózgów dorosłych zwierząt (pokazanych tutaj dla trzymiesięcznych myszy), które są bardziej wrażliwe na stres niż odporny preparat młodociany. W tym celu połączyliśmy kilka strategii, które zmniejszają stres hipoksyjny, na który narażony jest mózg w czasie między ekstrakcją a umieszczeniem plastrów w natlenionym ACSF. Ochronnym roztworem tnącym jest ACSF 25,27,28 na bazie NMDG o niskiej zawartości Na+ i Ca2+, ale wysokiej Mg2 + w celu zmniejszenia uszkodzeń ekscytotoksycznych i obrzęku komórek w wyniku aktywacji receptorów NMDA. Ponadto HEPES zapewnia stabilne buforowanie, a związki takie jak askorbinian i pirogronian zmniejszają stres oksydacyjny. Perfuzja przezsercowa ze schłodzonym i natlenionym ochronnym roztworem tnącym wykorzystuje niezwykle gęstą sieć naczyń włosowatych zaopatrującą mózg w celu szybkiego i jednorodnego zmniejszenia zapotrzebowania metabolicznego i ekscytotoksyczności indukowanej glutaminianem w tkance mózgowej. Następnie prawie wszystkie etapy po dekapitacji są wykonywane w schłodzonych i natlenionych roztworach, aby ograniczyć metabolizm i deprywację tlenu do minimum podczas całej procedury. Istnieją inne strategie zmniejszania uszkodzeń mózgu podczas krojenia, które mogą być równie ważne38. Aby zademonstrować jakość naszego preparatu, porównujemy go z preparatem z plastrem koronalnym, który jest powszechnie stosowany do nagrywania z grzbietowego hipokampa. Mimo że wycinki koronalne mogą być używane do uzyskania dobrego zapisu patch-clamp w zakręcie zębatym, liczba niezdrowych i rozłączonych neuronów jest wyższa niż w przekroju poprzecznym. Ponadto integralność arboryzacji aksonalnej i dendrytycznej jest lepiej zachowana w przekroju poprzecznym. W rzeczywistości integralność aksonów komórek ziarnistych (ryc. 3A), które biegną prostopadle do osi podłużnej hipokampa, służy jako wskaźnik poprzecznej płaszczyzny krojenia1.
Do wypełnienia załatanych neuronów sugerujemy rezystancję elektrody od 3 do 5 MΩ. Średnica końcówki wynosząca około 1 μm pozwala na uzyskanie dobrej odporności na zgrzewanie podczas nagrywania i dobre ponowne uszczelnienie po wycofaniu elektrody. Najważniejszym szczegółem jest uniknięcie zasysania części somy lub jądra do pipety. Z tego powodu sugerujemy dodanie barwnika Alexa do roztworu wewnątrzkomórkowego, jeśli to możliwe. Barwnik umożliwia monitorowanie kształtu komórki podczas nagrywania i ponownego uszczelniania. Co więcej, pozwala ocenić integralność załatanej komórki po utrwaleniu, co może zaoszczędzić czas immunohistochemii w przypadku nieudanych wypełnień. Ze względu na to, że barwniki Alexa są hartowane z długim czasem utrwalania, sugerujemy krótkie utrwalanie, jeśli to możliwe.
Do późniejszego barwienia immunologicznego stosujemy protokół, który nie wymaga ponownego cięcia plastra. Sugerujemy wykonanie barwienia w ciągu tygodnia po utrwaleniu. Im dłużej plastry pozostają w lodówce, tym większa szansa na degradację tkanek. Jeśli nie można uniknąć długiego przechowywania, sugerujemy zwiększenie stężenia NaN3 w PBS do 0,05% i odświeżanie go co tydzień. Barwienie immunologiczne całego wycinka oznacza, że wydłuża się czas inkubacji z przeciwciałami pierwszorzędowymi i drugorzędowymi. Zwykle, aby ujawnić biocytynę, wystarczy jedna nocna inkubacja w temperaturze 4 °C, ale w połączeniu z barwieniem innych białek cała procedura barwienia może trwać znacznie dłużej. Blokowanie przenikania i inkubacja przeciwciał muszą być optymalizowane indywidualnie. Zwykle w przypadku przeciwciała pierwszorzędowego wystarczą dwa dni, podczas gdy jeden dzień może wystarczyć w przypadku przeciwciała wtórnego. Zalecamy wydłużenie czasu trwania etapów mycia wraz z dłuższymi inkubacjami przeciwciał, aby uniknąć wzrostu tła.
W tym protokole przedstawiliśmy metodę krojenia w celu uzyskania poprzecznych lub prawie poprzecznych wycinków hipokampa, zachowując żywotność neuronów dorosłej tkanki oraz praktyczne podejście do odzyskania morfologii i tożsamości neurochemicznej załatanych neuronów. Metodę tę można łatwo wykonać, aby dopasować wyniki elektrofizjologiczne do badań anatomicznych i behawioralnych koncentrujących się na pośredniej grzbietowej części hipokampa.
Autorzy nie mają nic do ujawnienia.
Dziękujemy Kerstin Kronenbitter i Didierowi Gremelle'owi za pomoc techniczną. Dziękujemy Umberto Morelliemu za pomoc w tworzeniu oprogramowania graficznego oraz Mathiasowi Hoppe za filmowanie i montaż wideo. Prace w naszym laboratorium były wspierane przez Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) FOR2143, SFB 1461 (Project-ID 434434223) i GRK2154, grant Rady ds. Badań Medycznych G1100546/2 oraz Uniwersytet w Kilonii.
| Nazwa | Firma | Numer katalogowy | Komentarze |
|---|---|---|---|
| Strzykawki 1 ml Omnifix-F | Braun melsungen AG | 9161406V | |
| 24 dołki | SARSTEDT | 8,33,922 | |
| 81x pudełko do przechowywania fiolek kriogennych | Komora magazynowa | Fisherscientific | 15-350-107B |
| Alexa Barwnik hydrazydowy | Invitrogen | A10436 | |
| Duże nożyczki | Narzędzie do nauki | precyzyjnej 14010-15 | kleszczyki Graefe |
| Biocytyna | IRIS biotechnologia. | LS3510.0250 | |
| Kapilary ze szkła borokrzemianowego | naukowe | GB150TF-10 | komora magazynowa |
| Szczotka 5 | Leonhardy | 241 | Mikro podwójna szpatułka, L 150 mm, szerokość ostrza 4 mm |
| Chlorek wapnia dwuwodny | Roth | 5239.2 | aCSF roztwór |
| Pióro do mikrotomu ze stali węglowej | C35 | ||
| Chloridric kwas | Roth | K025.1 | |
| Mikroskop konfokalny | Zeiss | LSM880 | z Airyscan |
| Klej cyjanoakrylowy | UHU | 509141 | |
| Klej cyjanoakrylowy, ester n-butylowy VetBond | 3M | ||
| EGTA | Roth | 3054.1 | |
| Fidżi ImageJ | fiji.sc | ||
| Bibuła filtracyjna 113A | ROTILABO Roth | AP180.1 | |
| Pęseta z cienką końcówką | Dumont | 0245fo | |
| Szklany becker (150 ml) | ROTILABO Roth | X690.1 | komora inkubacyjna i preparacja |
| Szklane szalki Petriego (średnica 10 cm) | ROTILABO Roth | 0690.1 | |
| Glukoza | Roth | X997.2 | aCSF roztwór |
| Podgrzewana kąpiel wodna | Grant Instruments Ltd | SUB14 | |
| HEPES | Roth | 9105.4 | aCSF roztwór |
| Isofluoran | baxter | 5239.2 | anestezjologiczna |
| Roth | E286.1 | ||
| Siarczan magnezu siedmiowodny | Roth | 8793.2 | roztwór CSF |
| Mg-ATP | Sigma Aldrich | A9187 | |
| Microfil | World instrumenty precyzyjne | MF34G | |
| Na2-GTP | Sigma Aldrich | 51120 | |
| N-metylo-D-glukamina | Sigma Aldrich | M2004 | aCSF roztwór |
| Normalna surowica kozia | Sigma Aldrich | 566380 | |
| Zestaw siatek nylonowych | Warner Instruments | 64-0198 | komora inkubacyjna i komora magazynowa |
| Paraformaldeyde | Sigma Aldrich | P6148 | |
| Sól fizjologiczna buforowana fosforanami 10X | Panbiotech | P04-53500 | |
| Fosfokreatyna disodowa | Sigma Aldrich | P7936 | |
| Ściągacz do pipet | Instrument Sutter | P-2000 | |
| Końcówki do pipet Komora | inkubacyjna | SARSTEDT | 7,07,62,211 |
| Plastikowe pudełko na filtry strzykawkowe | Komora magazynowa | SUPELCO | 54135-U |
| Chlorek potasu | Roth | 6781.3 | aCSF roztwór |
| Glukonian potasu | Roth | P1847 | |
| Probenbecker becker (100 ml) | Komora inkubacyjna | ROTILABO | Roth HT85.1 |
| Pęseta z zaokrągloną końcówką | Narzędzie do nauki precyzyjnej | 11051-10 | |
| Ostrze ze stali nierdzewnej | Gillette | Vibratome | |
| Małe nożyczki | Narzędzie do majonezu | 14010-10 | nożyczki majonezowe proste |
| Askorbinian sodu | Roth | 3149.2 | aCSF roztwór |
| Azydek sodu | Sigma Aldrich | S2002 | |
| Wodorowęglan sodu | Roth | 6885.1 | aCSF roztwór |
| Chlorek sodu | Roth | 3957.1 | aCSF roztwór |
| Wodorotlenek sodu | Roth | K021.1 | |
| Fosforan sodu monozasaddihydrat | Roth | K300.1 | aCSF roztwór |
| Pirogronian sodu | Roth | 8793.2 | aCSF roztwór |
| Streptawidyna połączona Alexa 488 | Invitogen | s11223 | |
| Cienka szpatułka | Roth | E286.1 | Podwójna szpatułka, L 150 mm, szerokość ostrza 9 mm |
| Pipeta transferowa | Sarstedt | 861171 | |
| Triton x100 | Roth | 3051.1 | |
| Vibratome | Thermoscientific | Microm HM650V | |
| Urządzenie filtrujące do wody ultraczystej | Merck-Millipore | Milli-Q IQ 7000 |