Здесь мы представляем протокол, основанный на иммуногистологическом детектировании белка c-FOS, классическом методе, используемом для идентификации нейрональных популяций, участвующих в специфических физиологических реакциях in vivo и ex vivo.
Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.
Методическая статья
Здесь мы представляем протокол, основанный на иммуногистологическом детектировании белка c-FOS, классическом методе, используемом для идентификации нейрональных популяций, участвующих в специфических физиологических реакциях in vivo и ex vivo.
Многие исследования пытаются определить и сопоставить участки мозга, связанные с конкретными физиологическими нормами. Протоонкоген с-ФОС, немедленно раннего гена, выражается в нейронах в ответ на различные стимулы. Белковый продукт можно легко обнаружить с иммуногистохимических методов, приводящих к использованию обнаружения C-FOS к карте группы нейронов, которые отображают изменения в их активности. В этой статье мы сосредоточились на выявлении популяций нейронов ствола головного мозга, участвующих в респираторной адаптации к гипоксии или гиперкапнии. Два подхода были описаны для идентификации вовлеченных популяции нейронов в естественных условиях у животных и ех в естественных условиях деафферентированной препаратов ствола головного мозга. В естественных условиях, животных подвергали гиперкапнических или гипоксических газовых смесей. Ex естественных условиях, деафферентированной препараты были орошали гипоксических или гиперкапнической искусственной спинномозговой жидкости. В обоих случаях, либо контроль в естественных условиях животных или ех естественных условиях препараты содержали в нормоксических и normocapnic условиях. Сравнение этих двух подходов позволяет определить происхождение нейронов , т.е. активации, периферической и / или центральной. В естественных условиях и бывших естественных условиях, brainstems были собраны, фиксированные, и нарезанные на отрезки. После того, как участки были подготовлены, иммуногистохимическое определение белка C-FOS было сделано для того, чтобы идентифицировать стволе мозга группы клеток, активированных гипоксических или гиперкапнических раздражений. Меченые клетки подсчитывали в стволовых дыхательных структур. По сравнению с контрольной группы, гипоксии или гиперкапнии увеличилось количество с-FOS меченых клеток в нескольких конкретных участков ствола головного мозга, которые, таким образом, конститутивный нейрональных путей, участвующих в процессе адаптации центрального дыхательного привода.
C- ФОС ген был идентифицирован впервые в начале 1980 - 1,2 и его продукт был охарактеризован в 1984 году как ядерный белок , имеющий ген-активатор свойства 3,4. Она участвует в долгосрочных механизмов, связанных с нейрон стимуляции. Действительно, изменения в активности нейронов приводит к вторичным мессенджером сигнальных каскадов , которые индуцируют экспрессию непосредственных ранних генов с-FOS, который индуцирует выработку фактора транскрипции с-FOS. Последнее инициирует экспрессию поздних генов и , таким образом , участвует в адаптивных реакций нервной системы ко многим различным типам раздражителей 4. Таким образом, с конца 1980 г. 5,6, обнаружение белка с-ФОС был часто используется для изучения влияния экзогенных факторов на транскрипции генов в общем 4 и на деятельности центральной нервной системы (ЦНС) для картирования из нейронных путей участвует в различных физиологическихAl условия.
Базальный C-FOS выражение было изучено у различных видов , включая мышей, крыс, кошки, обезьяны и человека 4. Таким образом, кинетика его экспрессии относительно хорошо известны. Активация транскрипции происходит быстро ( от 5 до 20 мин) 7,8, а накопление мРНК достигает максимума от 30 до 45 мин после начала стимуляции 9 и уменьшается с коротким периодом полураспада 12 мин. Синтез белка с-ФОС следующим образом накопление мРНК и может быть обнаружен с помощью иммуногистохимии при 20 до 90 мин после стимуляции 6.
Анализ с-FOS выражение классически используется в исследованиях в естественных условиях для определения центральной дыхательной сети , участвующих в вентиляторной реакции на гипоксии или гиперкапнии 10-14. Совсем недавно, этот инструмент был также использован в естественных условиях ех препаратов для изучения стволовых центральных органов дыхания сети адаптации к гипоксии или чypercapnia 15-18. В самом деле, эти препараты генерировать ритмическую активность классически приравнено к центральной респираторной привода 19. Таким образом, этот тип препарата имеет преимущество , так как полностью деафферентированной, и , следовательно, результаты в отношении с-FOS выражение лишь отражают последствия центральной стимуляции без какого - либо вмешательства периферических структур.
Обнаружение с-ФОС могут быть сделаны иммуногистохимических или immunohistofluorescence подходов. Косвенное иммунологического делает необходимым использование первичного антитела против с-FOS и вторичным антителом, направленным против этого вида, в котором производилось первичное антитело. Для иммуногистохимического метода, вторичное антитело , конъюгированное с ферментом (пероксидазой, например) , который действует на подложке (H 2 O 2 для пероксидазы). Продукт ферментативной реакции разработан хромоген (3,3-диаминобензидина tetrahydrochloridд), которая окрашивает его и можно наблюдать при световой микроскопии. Реакция может быть усилена с помощью сульфата никеля аммония. Эти методы позволяют обнаруживать активных веществ нейронов при различных физиологических проблем, и, следовательно, идентификации и / или отображение периферических и центральных путей, участвующих в последовательных физиологических реакций.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Примечание: обнаружение C-FOS представляет собой стандартизированную процедуру с участием нескольких этапов (рисунок 1). Все эксперименты проводились на крысах или мышах. Экспериментальные протоколы были одобрены Комитетом по этике в животных Эксперимент Чарльза Дарвина (CE5 / 2011/05), осуществляется в соответствии с директивой Европейского сообщества Совета от 22 сентября 2010 года (2010/63 / ЕС) для ухода за животными, и проводится в соответствии с французским законодательством для ухода за животными.
1. Приготовление растворов
2. C-FOS Induфикция и обработка ткани In Vivo
Примечание: Опыты проводились на крысах (Sprague Dawley) или мышей (C57BL / 6).
3. C-FOS индукция и обработка ткани Ex Vivo
Примечание: Эксперименты проводились у новорожденных крыс или мышей только.
4. Секционирование ствола мозга
Примечание: От этого шага до конца, протокол строго одинакова для в естественных условиях и бывших естественных индукций.
5. иммуногистохимического процедуры (таблица 1)
Примечание: На протяжении всей процедуры, секции остаются в колодце вставок.
6. Данные и статистический анализ
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Обнаружение с-ФОС является полезным инструментом , который позволяет идентифицировать группы активированных клеток при определенных условиях , таких как гипоксия и гиперкапния в естественных условиях (рис 2А) или в ситуациях , которые имитируют эти условия ех естественных условиях (рис 2б). В естественных условиях, новорожденный, молодой или взрослых грызунов были размещены в герметичном ящике , в котором газообразная среда пос...
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
C-FOS является непосредственным раннего гена, и обнаружение его продукта, белок C-FOS, классически используется для идентификации популяции нейронов , участвующих в конкретных дыхательных реакций в естественных условиях 11,13,25,28 и исключая виво 16-18, 27,32,33.
Критические шаги в рамках Протокола
Будьте осторожны во время стадии перфузии. 4% -ного раствора PFA ...
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Авторам нечего раскрывать.
Университет Париж-13 поддержал эту работу. ASPT была поддержана стипендией Университета Париж-13 и «Association Française pour le Syndrome d'Ondine». FJ был поддержан стипендией Лаборатории передового опыта GR-Ex. GR-Ex (No ANR-11-LABX-0051) финансируется в рамках программы «Investissement d'avenir» Французского национального исследовательского агентства (No ANR-11-IDEX-0005-02).
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
| Имя | Компания | Каталожный номер | Комментарии |
|---|---|---|---|
| Клеточная культуральная пластина 12-луночная | Costa | 35/3 | |
| 15 мм Вставки Netwell с сетчатой полиэфирной мембраной | Corning | 3477 | Вставки диаметром 15 мм имеют 74&микро; m Полиэфирные сетчатые днышки прикреплены к полистирольным вставкам |
| Первичное антитело (поликлональное антитело кролика против белка c-Fos) | Santa Cruz Biotechnology | sc-52 | |
| Vectastain Elite ABC KIT | Векторные лаборатории | PK-6101 | |
| (Rabbit IgG-вторичное антитело) | |||
| 2PO4*2H2O | Sigma | 71505 | |
| Na2HPO4 | Sigma | S7907 | |
| Параформальдегид | Sigma | P6148 | |
| NaOH 0.1N | Sigma | 43617 | |
| Поливинил-пирролидон | Sigma | PVP-360 | |
| Сахароза | Sigma S7903 | ||
| NaCl | Sigma | S7653 | |
| Этиленгликоль | Sigma | 33068 | |
| Triton X100 | Sigma | T8787 | |
| Trisma HCl | Sigma | T5941 | |
| Основание трисма | Sigma | T1503 | |
| 3,3-диаминобензидина тетрагидрохлорид | Rockland | DAB50 | |
| Сульфат никеля и аммония | Alfa Aesar | 12519 | |
| H2O2 | Sigma | H1009 | |
| Xylene | Sigma | 33817 | |
| Entellan Neo | Merck Millipore | 107961 | |
| Slide | Термо-научный | 1014356190 | Superfrost ultraplus |
| Защитное стекло | Thermo-scientific | Q10143263NR1 | 24 x 60 мм |
| BSA | Sigma | A2153 |
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.