De nombreuses études récentes ont identifié des mutations dans les protéines synaptiques associés à des pathologies cérébrales. Primaire des cultures de neurones corticaux offrent une grande flexibilité dans l'examen des effets de ces protéines associées à la maladie sur la morphologie des épines dendritiques et la motilité.
Épines dendritiques sont les sites de la majorité des connexions excitatrices dans le cerveau, et la forme du compartiment post-synaptique des synapses. Ces structures sont riches en actine et ont été montrés pour être très dynamique. En réponse à la plasticité Hebbien classiques ainsi que des signaux neuromodulateurs, épines dendritiques peuvent changer de forme et de nombre, ce qui est pensé pour être critique pour le raffinement des circuits neuronaux et le traitement et le stockage d'informations dans le cerveau. Dans épines dendritiques, un réseau complexe de protéines lien avec les signaux extracellulaires cyctoskeleton actine permettant un contrôle de la morphologie des épines dendritiques et le numéro. Études neuropathologiques ont montré qu'un certain nombre d'états pathologiques, allant de la schizophrénie à des troubles du spectre autistique, affichage anormal morphologie des épines dendritiques ou des chiffres. Par ailleurs, de récentes études génétiques ont identifié des mutations dans les gènes qui codent de nombreuses protéines synaptiques, conduisant à des suggestions que ces protéines peuvent contribuer à la plasticité du rachis aberrante que, en partie, sous-tendent la physiopathologie de ces troubles. Afin d'étudier le rôle potentiel de ces protéines dans le contrôle des morphologies épines dendritiques / nombre, l'utilisation de cultures de neurones corticaux offre plusieurs avantages. Premièrement, ce système permet d'imagerie à haute résolution des épines dendritiques dans les cellules fixes, ainsi que imagerie time-lapse de cellules vivantes. Deuxièmement, ce système in vitro permet de manipuler facilement la fonction des protéines par l'expression de protéines mutantes, par les constructions démontables shRNA, ou des traitements pharmacologiques. Ces techniques permettent aux chercheurs de commencer à décortiquer le rôle de la maladie de protéines associées et de prédire comment les mutations de ces protéines peuvent fonctionner in vivo.
Les techniques décrites ci-dessus pour l'analyse quantitative détaillée de la morphologie des épines dendritiques, densité linéaire et la motilité soit fixe ou vivent les neurones corticaux primaires sont axés sur la compréhension des effets de post-synaptique des mécanismes qui peuvent contribuer à neuropathologies. Une approche similaire peut être utilisée pour quantifier la morphologie ou la motilité du rachis dans tous les neurones épineux, dont l'hippocampe pyramidale, Purkinje, ou neurones ?…
The authors have nothing to disclose.
Nous remercions Kelly Jones pour l'édition soignée. Ce travail a été soutenu par NIH R01MH 071316, Association Alzheimer, la National Alliance for Research on Schizophrenia and Depression (NARSAD), et la National Alliance for Research Autisme (NAAR) (PP), l'American Heart Association de bourses postdoctorales (DPS); américaine Heart Association Bourse prédoctorale (KMW).
Name of the reagent | Company | Catalogue number | Comments (optional) |
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18 mm round Cover glass No. 1.5 | Warner Instruments | 64-0714 (CS-18R15) | |
22 mm square Cover glass No. 1.5 | Warner Instruments | 64-0721 (CS-22S15) | |
Poly-D-Lysine | Sigma | P-0899 | MW 70~150 Kda |
Neurobasal Media | Invitrogen | 21103049 | |
B27 | Invitrogen | 17504044 | |
Glutamine | Invitrogen | 21051024 | |
Penicillin-Streptomycin | Invitrogen | 15140148 | |
D,L-APV (AP-5) | Ascent Scientific | Asc-004 | |
Lipofectamine 2000 | Invitrogen | 11668019 | |
DMEM | Invitrogen | 11965092 | |
HEPES | MediaTech Cellgro | 25-060-C 1 | 1M, pH 7 |
Formaldehyde Solution | EMD Chemicals | FX0415-5 | 36%, Histology grade |
Normal Goats Serum | VWR | 100188-514 | Jackson Immunoresearch Labs |
Triton X-100 | Fisher Scientific | AC21568-2500 | Acros Organics |
Alexa Fluor 488 goat anti-mouse IgG (H+L) highly cross-adsorbed | Invitrogen | A-11029 | |
Alexa Fluor 488 goat anti-rabbit IgG (H+L) *highly cross-adsorbed* | Invitrogen | A-11034 | |
ProLong Gold antifade reagent | Invitrogen | P36934 | Special Packaging |
Enclosed imaging stage chamber | Warner | RC-30HV | |
Temperature controller unit | Warner | TC-344B | |
MetaMorph | Universal Imaging |