Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Neuroscience

Sıralı Nöromusküler Kavşağı'nda Tek Schwann Hücreleri belirginleştiren Photo-beyazlatma

Published: January 11, 2013 doi: 10.3791/4460

Summary

Gibi nöromüsküler kavşaklar (NMJs) terminal Schwann hücreleri (SC'ler) gibi sık donatılı dokularda, tek tek hücrelerin Görselleştirme zordur. "Ardışık fotoğraf beyazlatma" bleaching sıralı time-lapse görüntüleme ile kombine edilebilir triangularis sternumun kas eksplant, elverişli bir sinir-kas preparatı,, örneğin tek bir terminal SC'ler, tasvir verir ve

Abstract

Foto-ağartma Sıralı NMJ tek tek SC'ler etiketlemek için bir non-invaziv bir yol sağlar. NMJ memeli sinir sisteminin büyük sinaps ve sinaptik yapısı ve fonksiyonunu araştırmaya modeli yol gösterici olarak görev yapmıştır. Fare NMJs Motor akson terminalleri olarak kas lifleri ile simit benzeri iletişim siteleri oluşturur. Motor akson ve terminali SC'ler tarafından kılıflı edilir. Geçtiğimiz on yıl içinde, çok sayıda transgenik farelerin sırasıyla Thy1-XFP 1 ve Plp-GFP fareler 2 örneğin, motor nöronlar ve SC'ler görselleştirmek için üretilmedi.

Motor akson boyunca myelinating aksonal SCs sıçrayabilen aksiyon potansiyelinin yayılmasını sağlamak için, Ranvier düğümler yoluyla ayrılmış ve çakışma internod düzenlenmiştir. Buna karşılık, sinaps terminal SC'ler izlemek ve nörotransmisyon teşvik, enkaz ve kılavuz rejenere aksonların sindirmek özelleşmiş glia hücreleri vardır. NMJs sıkıca yarım düzine olmayan myel kadar kapsamındadırTerminal SC'ler inating - onlar doğrudan membran temas 3'te olduğu gibi bu, ancak, ayrı ayrı, ışık mikroskobu ile çözülemez.

Çeşitli yaklaşımlar bireysel terminali SC'ler görselleştirmek için var. Bunların hiçbiri olsa, kusursuz vardır. Örneğin, tek hücreler bir boya ile doldurulmuş bir mikroelektrot kazığa olan boya dolgu, ikinci bir doldurma önce bir etiketli hücre tahrip gerektirir. Bu sonraki time-lapse kayıt 3 ile uyumlu değildir. SC'ler Çok-spektral "Brainbow" etiketleme floresan proteinlerinin kombinatoryal ifadesi 4 kullanılarak elde edilmiştir. Ancak bu teknik, çeşitli transgenlerin bileşiminden oluşur ve ikinci promoterlerin salgılama modeli ile sınırlıdır. Gelecekte, SCs içinde "foto-değiştirilebilir 'proteinlerin ekspresyonu daha başka bir alternatif 5 olabilir. Burada ardışık fotoğraf beyazlatma tek hücre ağartılmış, nerede ve çıkarılması ile elde ettikleri görüntüyü sunmak. İnanıyoruzBu yaklaşım - kolaylığı ve çok yönlülük nedeniyle - in vivo kullanılan ve diğerleri hücre tipleri, anatomik siteleri veya türlerin 6 transfer edilebilir özellikle sinirbilimci teknoloji paletine kalıcı yanı, temsil eder.

Triangularis sternumun kas eksplantlar terminali SC'ler için ağartma sıralı ve sonraki konfokal time-lapse mikroskopi aşağıdaki protokol, biz detaylı uygulama. Bu, ince yüzeysel ve kolayca diseke sinir-kas hazırlık 7,8 NMJ gelişimi, fizyolojisi ve patolojisi 9 çalışmalar için yararlı olduğu kanıtlanmıştır. Nihayet, biz fiksasyon yüksek çözünürlüklü konfokal görüntüleme, immünohistokimya veya ultrastrüktürel incelemeler korelasyon gerçekleştirmek için sonra triangularis sternumun kası nasıl hazırlanır açıklamak.

Protocol

1. Triangularis sternumun Eksplantasyon (Şekil 1)

Zamanlama: 15 dk.

  1. Forseps 2 çift, 1 adet makas, makas 1 adet makas, 1 doku kültür kaplarına (10-cm): cerrahi aletler hazırlayın. (15 dakika için asgari) önceden soğutulmuş kabarcıklandırılmış (4 ° C),% 5 CO2 /% 95 O ile 2 arasında Ringer çözeltisi. Buz ile 15-cm doku kültürü çanak doldurun ve metal plaka ile örtün. Diseksiyon mikroskobu hazırlayın ve diseksiyon sırasında eksplant soğutmak için diseksiyon kapsamında buz ile 15 cm çanak yerleştirin.
  2. Öldürücü izofluran aşırı dozu (ya da kurban herhangi bir başka uygun yöntem) ile fare anestetize. Eksplant kürk kontaminasyonu önlemek için% 70 etanol ile fare püskürtün. SC beyazlatma için, akson eş zamanlı görselleştirme için Thy1-OFP3 veya Thy1-Membow13 için geçilebilen Plp-GFP fareler kullanılmıştır.
  3. Büyük makas çifti kullanarak, bir orta hat kesi yapmaksternum ve kaburga kafesinin alt kenarına paralel iki kesinin üzerinde cilt.
  4. Büyük makas çifti kullanarak, cilt kaldırmak karın duvarı açın ve Vertebral kolon tüm yolu geri göğüs kafesine kesiler paralel hale. Sonra sternum de kas ekleme yakın kesiler yaparak göğüs kasları kapalı teşrih.
  5. Sadece ksifoid kıkırdak altındaki açık diyafram Kes ve kostal eklemeleri birlikte diyafram kapalı teşrih.
  6. Forseps bir set ile kılıç şeklinde sürecinin kaburga kafesinin Holding, yakın kendi eklemeleri mümkün olduğunca, omurga kapalı kaburga kesim başlar. Sağ ve sol kesim ağız sapı sternumun doğru kalp Yukarıdaki yakınsama gerekir. Büyük kan damarlarının (özellikle subklavian damarlar) kesme önlemek için deneyin. Daha iyi görünürlük forseps ile ksifoid süreci üzerine tutarak yavaşça hazırlık kaldırarak elde edilir.
  7. Sadece ağız sapı sternumun altında bir enine kesim yapmakve soğutulmuş% 5 CO 2 /% 95 O 2-kabarmış Ringer solüsyonu ile 10 cm'lik çanak içine eksplant aktarın. Buz dolu 15 cm doku kültürü çanak kapsayan metal plaka üzerinde 10 cm'lik çanak yerleştirin. Tüm diğer adımları diseksiyon mikroskop altında yapılmalıdır.
  8. Küçük bahar makas kullanarak timus, plevra, diyafram (iç) ve pektoral kasların kalıntıları çıkarmak (dışında; Şekil 1B-D).
  9. 3,5 cm'lik çanak eksplant sığdırmak için, sternum takmayın tüm kaburga kapalı teşrih. Bu en küçük bahar makas kullanarak ve kaburga (Şekil 1E) arasında doku kesme yapılır.
  10. Minutien işaretçilerine (; Şekil 1G <4 mm olarak kısaltılmıştır) kullanarak Sylgard kaplı 3,5 cm doku kültürü çanak içine triangularis sternumun sinir-kas eksplant Pin. İki işaretçilerine sternumun kıkırdak (beyaz) parça geçmesi gerekir. Hem th sağ ve sol tarafında kaburga ile en az iki pimleriniE eksplant yumuşak kıkırdak parçaları amaçlayan ve altında kaburga kaçınarak veya triangularis kas yakındır. Daha işaretçilerine kullanılan, daha iyi (biz genellikle 8-10 kullanabilirsiniz). Eğer hazırlık aşağı pin gibi, biraz gergin pozisyona kas sabitleme, kaburga biraz yayılmış olduğundan emin olun.
  11. İsteğe: Alexa renklendiriciler (% 5 CO2 /% 95 hava kabarcığı O 2-Ringer çözeltisi içinde 0.8 ug / ml 'lik konsantrasyonda) akuple bungarotoxin eklenmesi ile asetilkolin reseptörleri içeren sinaptik görselleştirme. Oda sıcaklığında 15-20 dakika için Sylgard kaplanmış çanak içinde tutturulmuş eksplant inkübe sonra% 5 CO2 /% 95 hava kabarcığı O 2-Ringer solüsyonu ile birkaç kez yıkayın.

2. Bleaching SC'ler ve İsteğe Time-lapse Mikroskopi (Şekil 2)

Zamanlama: 30 - 45 dk + isteğe bağlı 1 - time lapse için 5 saat.

  1. Bir konfokal mikroskop donanımlı zekâ Transfer 3,5 cm Sylgard kaplı çanakh bir argon lazer (488 nm dalgaboyu) ve suya batırma amaçları (4x, 0.13 NA; 20x, 0.5 NA ve 100x, 1.0 NA veya 60x, 0.9 NA).
  2. Zaman atlamalı mikroskopi için İsteğe Bağlı: Insert ısıtma halka içine çanak 3,5 cm Sylgard kaplı, superfusion sistemi ve sıcaklık probu (Şekil 2A) yükleyin. Bunların hiçbiri eksplant, çanak veya Sylgard kaplama jant temas ettiğinden emin olun. 33-35 için örnek ısıtılır ° C. Hücreler beyazlatma adımlar arasındaki az dinamikleri göstermek gibi SC time-lapse olmadan beyazlatma için, oda sıcaklığında, daha iyidir.
  3. 4x hava hedefi triangularis sternumun kas innervasyonu desen gözlemlemek ve triangularis sternumun plak grup bulmak ile. 20x daldırma koni objektif geçin ve plak bant (alanlar örten kaburga iyi adaylardır) içindeki yüzeysel bölgeler için aramaya başlamak. Bireysel NMJs kontrol etmek 100x veya 60x daldırma koni objektif objektif değiştirin. İdeal birkaç SC'ler ile kaplıdır ve çok superfic bulunan bir NMJ olduğunuially (Şekil 2B). Eğer beyazlatma sonrası time-lapse görüntüleme yapıyorsanız, nispeten verimi artırmak için birbirine yakın 3 NMJs kadar seçin.
  4. Foto-ağartma bireysel SC'ler (Şekil 2B) önce NMJ bir konfokal görüntü edinin. (Olympus FV1000 mikroskop örneğin tam çözünürlüklü görüntüleme için, piksel başına ~ 0.1 mikron Nyquist-sınırlı örnekleme neden bir 100x, 1.0 NA objektif ve 2.5 zoom kullanın.)
  5. "Park" merkezi (5 saniye alternatif böyle bir Olympus mikroskop "kasırga tarama" işlevi olarak kullanılabilir ilgi küçük bir bölgede etkin bir tarama deseni, maksimal güç kullanarak SC çekirdeğinde 488 nm lazer ışını; biz bir konfokal mikroskop kullanımı gibi, lazer 1.0 NA objektif bir 488 nm, dolayısıyla görüntü eşlenik uçakları içine odaklanmış ve bu nedenle, çapı <0.5 mikron). Sonuç beyazlatma hücre ve yargıç üzerinde yeniden odaklanır. GFP seviyelerine kadar tekrar adım ağartma gerekli tekrarlama azaltmak isenizyakın plan seviyeleri d. (Şekil 2C) beyazlatma sonrası bir görüntü elde edin. Bu ağartılmış bölgede iki hücre arasında herhangi bir çakışma dışında olduğundan emin olmak için önemlidir - örtüşme varsa, ikinci bir hücreye beyazlatma belirgin olacaktır.
  6. Biri hariç tüm SC (Şekil 2D-E) ağartılmış kadar yukarıdaki adımı tekrarlayın. Son "ağartılmamış" SC konfokal time-lapse mikroskopi için uygundur. Görüntülerin çıkarılması ile tek hücre yeniden, örneğin tek SC morfolojisi ve bölge (Şekil 2F) belirginleştiren, Photoshop yazılımı kullanarak. İki mages çıkarılarak gürültü (Photoshop ardışık "katmanlar" bunları ithal ve ardından kanalları sekmesinin üst kısmındaki açılır menüden de "fark" için üst kanala ayarlayarak gibi) ekler unutmayın. Bu çıkarmadan önce kanallarında "Benek" fonksiyonunu kullanarak ve tabii kaynaklı değil herhangi bir arka plan uzak kırpma tarafından atlatılabilirağartılmış hücre. Kontrastı optimize etmek için, bu "düzeyleri" penceresinde iki kanalın parlaklığını ayarlamak için gerekli olabilir. Ağartılmış hücre çıkan görüntü ise benzersiz bir renk tonu sözde renkli bir sinaps orijinal görüntü üzerine bindirilmiş ve (tüm ağartılmış için bunu yapmalarını orijinal görüntüdeki ağartılmış hücrenin topraklarında renklendirmek için şeffaf yapılmış ve son , ağartılmamış hücreler Şekil 2F neticelerinde gösterildiği resim).
  7. İsteğe bağlı: Biri hariç tüm SC'ler beyazlatma sonrası Başlangıç ​​konfokal time-lapse mikroskopi. Sabit aralıklarla (örneğin, her 5-10 dk), bir görüntü al. Mümkün olduğunca az lazer güç olarak kullanın. Kadar 3 NMJs aynı seansta görüntülenebilir.
  8. Sonra, yakınlaştırma olmadan 100x az 20x ve ​​4x hedefleri (Şekil 2G-I) kullanılarak bölgenin görüntüleri bir görüntü alarak zaman lapsed NMJs bir harita olun. Bu "harita", sabit bir kas immünohistokimya ardından NMJs bulmak için gereklidir.
  9. Görüntü içinişleme, maksimum yoğunluğu projeksiyonları içine bireysel görüntüleri dönüştürmek ve tiff formatında kaydedin. Bir yığın içine tüm z yansıtılan zaman noktaları birleştirin ve xy hizalamak, örneğin (açık kaynak yazılım ImageJ dayanan bir paket; Ulusal Sağlık Enstitüleri) Fiji "stackreg" eklentisi kullanarak 10.

3. Fiksasyon ve İmmünohistokimya (Şekil 3)

Zamanlama: geceleme.

  1. Dikkatli bir şekilde pimleri kaldırarak, en az 15 ml% 4 PFA içeren 50 ml reaksiyon tüpü içine eksplant aktarın. Buz üzerinde 1 saat triangularis sternumun kas içeren anterior göğüs duvarı post-fix. En az 10 dakika boyunca PBS içerisinde 0.1 M glisin (kalıntı sabitleştirici gidermek ve böylece arka planı azaltmak için) ile sabit doku durulayın. Numuneler bu noktada saklanabilir ve daha sonra işlenebilir.
  2. 0.01 M PBS ile dolu bir 10 cm Sylgard astarlı doku kültürü çanak sabit eksplant aktarın. Biri si olan bir yamuk şekli kesipgöğüs kemiği ve kemik-kıkırdak geçişler yoluyla diğer de paralel - bu yüzeyinde triangularis kas içerir. Yatay (yani trans-sternal) triangularis kas kaudal sonunda serbestçe erişilebilir, böylece kesilmiş olan alt kaburga çıkarın (Şekil 3A-D).
  3. Yamuk üst kısmı (Şekil 3E) içine bir pim gibi, bir derialtı iğne yerleştirin. Nazikçe bir kas kaudal köşe tutunma ve bir mikro-neşter olarak iğne kullanarak yüzey üzerinde triangularis kas kaldırmak için 1 ml'lik şırınga ve forseps ile bağlı bir hipodermik iğne kullanarak. Keser Torasik duvar düzlemine paralel yapıldığından emin olun. Kas kaudal kısmı serbest bırakıldıktan sonra, göğüs duvarı aracılığıyla kas altına bir iğne gibi başka bir derialtı iğne takın - Bu hazırlık immobilizes ve forseps (Şekil 3F) kullanarak kas üzerinde hafif bir çekme uygulayarak sağlar. Eğer bağ tiss kesim gibiue eklemeleri, "soyma" away göğüsten kas. Yaylı makas ile son kaudal eki kesin. Forseps kullanarak yağ ve kan damarı kalıntıları çıkarın. . Canlı ve sabit doku ile çalışmak için araçlar ve yemekleri ayrı ayrı kümeler kullanın: sinirler uzakta rip değil unutmayın dikkatli olun.
  4. Oda sıcaklığında, bir çalkalayıcı üzerinde 1 saat boyunca bloke etme çözeltisi içine doku örnekleri aktarılması ile immünohistokimyasal (bir standart protokolü kullanarak) başlatın. Boyanması için mümkün olan en küçük hacim 96-kuyucuklu bir plaka ile 200 ul bir.
  5. 4 gecede engelleme çözümü, kuyu başına 200 ul, ° çalkalayıcı üzerinde C seyreltilmiş primer antikor uygulayın.
  6. 10 dakika için 0.01 M PBS içinde üç kez yıkanır.
  7. Bloke etme çözeltisi ile seyreltilir, oda sıcaklığında, 1-2 saat için uygun bir ikincil antikor uygulanır.
  8. 10 dakika için 0.01 M PBS içinde üç kez yıkanır.
  9. Anti-fading orta (örn. Vectashield) ve lamel olarak monte edin.
  10. Manyetik metal plaka üzerine yerleştirin slayt, üstüne koyun mıknatıs4 ° C'de birkaç saat veya gece boyunca düzleştirmek için örnek Oje ile mühürleyin.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Görüntüleme yemek için hazır bir triangularis sternumun eksplant bir örneği Şekil 1G 'de gösterilmiştir. Triangularis kas kas liflerinin birkaç katmandan oluşur ancak bu gibi eksplant NMJs ex vivo görüntüleme için özellikle uygundur. Bu, transgenik fare hatları elde edilen eksplantlarından yüksek çözünürlükte görüntü elde sağlayan vurgulamak SCs (PLP-GFP 2) ve / veya akson (Thy1 XFP-1) ya da. Yüksek kaliteli görüntüleme için kritik faktörler şunlardır: (i) kas lifi hasarı önlemek için eksplant hazırlanması sırasında triangularis kas dokunmaktan kaçınmak; (ii) (> 37 (iii) aşırı ısınma değil örnek, derinlik ilişkili sapmaları azaltmak için yüzeysel ve düz sinapslarda seçerek (v) dikkatlice örnek dokunmadan superfusion borular ve sıcaklık probları yerleştirilmesi, hem de k; ° C) ve örnek tutma da (iv) ya da potansiyel olarak sürüklenme titreşimini azaltmak için, görüntüleme sırasında superfusion durdurma oksijenlikaymayı önlemek için kuru çanak alt eeping; (vi) kontrast maksimize etmek için off-hedef AVM "teminat" sinyal kaybını önleyerek ile beyazlatma kapsamlı dengeleme. Kas seğirmesi ve eksplant hasar ve sağlıksız ise akson parçalanma sık fenomenler görülür. Konfokal yığınlarının bulanık projeksiyonları hazırlanması sonuçların Kararsızlık. Ancak, bir kez tarif sıralı fotoğraf beyazlatma tekniği iyi çalışır, bu önemli ayrıntı (Şekil 2F) tek uçbirim SC morfolojisini ortaya koymaktadır. Tek terminal AVM ortaya morfolojisi oldukça şaşırtıcı olabilir ve kolayca beyazlatma öncesi tahmin değildir. Ayrıca, NMJ içinde SC motilite derecesi, tek hücreli etiketleme olmaksızın ortaya olamaz.

Canlı mikroskobi takiben, triangularis sternumun eksplant ilgi herhangi bir işaretleyici (Şekil 3) için sabit ve lekeli olabilir. Bunun için, görüntülü hücreleri harita Crea kullanarak geri izlenebilir yaşamakönceden ted (Şekil 2G-I) ve sabit dokusunda yüksek çözünürlükte taranır. Immünohistokimya için Genellikle standart yöntemler kullanılabilir - Burada bir ihtar antikor penetrasyonu oldukça miyelinli aksonlar sınırlı ve çok uzun antikor inkübasyon sürelerinde gerektirir olmasıdır. Yine, yüzeysel NMJs seçme ve de sabit kas (sinirler ripping olmadan) yağ artıklarını temizlemek bu tuzaktan kaçınmak için yardımcı olur.

Şekil 1
Şekil 1. Triangularis sternumun eksplant hazırlanması. (A) fare komple ön göğüs duvarı (şematik bir fare üzerine bindirilmiş) incelemek için gerekli olan triangularis sinir-kas eksplant hazırlanması. Sadece diseksiyonu sonrası (B) Anterior göğüs duvarı. ( (D) ve diyafram (E) çıkarılmasından sonra (D, E) Anterior göğüs duvarı. Kırmızı kesik çizgiler sternum takmayın tüm kaburga kaldırmak için insizyon için giriş noktalarını gösterir. (F) 3,5 cm Sylgard astarlı çanak içine sıkıştırdı hazır eksplant. (G) Triangularis sternumun eksplant aşağı sabitlenmiş ve görüntüleme için hazır. Işaretçilerine (kırmızı daire) ve triangularis sternumun kas lokalizasyonu (gri kesikli çizgiyle) konumunu not edin. büyük bir rakam görmek için buraya tıklayın .

Şekil 2, /> Şekil 2. Sıralı SC bir Plp-GFP fare beyazlatma. (A) Konfokal kurulum superfusion sistemi ile zaman atlamalı mikroskopi için donatılmıştır. (B) NMJ sıralı (MS) ağartılmış 3 terminali SC'ler ile. (F) Photoshop yazılımı ve sözde renkli kaplama kullanarak görüntü çıkarma tek SC ülkelerle görselleştirmeye olanak sağlar. Görüntülü AVM (GI) Harita immünohistokimyasal sonra geri görüntülü SC izlemek için. (CE) turuncu oklar tarafından vurgulanan turuncu noktalar yaklaşık konumunu ve (burada bir "kasırga" tarama modeli kullanılmıştır) beyazlatma için kullanılan ilgi ve bölgenin boyutunu göstermektedir. büyük bir rakam görmek için buraya tıklayın .

s/ftp_upload/4460/4460fig3.jpg "/>
Şekil 3,. Sabit triangularis sternumun kas ve sabit NMJ görüntü diseksiyonu. Hücre kültür çanak PBS (A) Sabit triangularis sternumun eksplant Sylgard ile kaplanmıştır. (BD) triangularis sternumun kas izole yay makas ile yapılan keser. (EG) triangularis sternumun kas içeren eksplant Sabitleme parçası ve ikinci yüzey kas çıkarılması. Şekil 2'de görüntülendi çok NMJ (H, I) Sabit görünümü. Alexa 647 (kırmızı) birleştiğinde bungarotoxin ile asetilkolin reseptörleri için ve bir anti-sinaptofizin antikoru (beyaz) ile sinaptik veziküller için Boyama. büyük bir rakam görmek için buraya tıklayın .

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Burada sunulan SC beyazlatma yöntemi, basit, hızlı ve çok yönlüdür: (i) tek bir transgen esas konfokal mikroskopi ile tek SC morfolojisi ve dinamikleri açığa sağlar - Ek allelleri gerektiren hastalık modelleri ile yaklaşım örneğin birleştirerek zaman önemli bir avantaj . Diseksiyon dan tespit için yarım gün içinde gerçekleştirilebilir (ii) 'deki metod olup, hızlıdır. Bu tür hücre ablasyon, görüntüleme organeller, elektrofizyoloji veya immünohistokimya gibi başka yöntemler ile de kombine edilebilir (iii) bunların sayısı, geniştir. Buna ek olarak, fare NMJs de SCs için burada sunulan yaklaşım diğer hücreler, dokular ya da türler için genelleştirilmiş olabilir - zebrafish bir ilgili tekniğin bir uygulamanın bir örnek referans 6 içinde sunulmaktadır. Ayrıca GFP yanı sıra diğer floresan protein örnek YFP veya CFP için, aralıklı mikroskopi ağartma ve süre için kullanılabilir. Biz SC'ler, bleachi bu floresan proteinleri kullanılmıyor olsa daakson ng bu ortamda daha az stabil bir floresan proteini (örneğin OBP) avantajlı olabileceğini göstermektedir. Ancak, ağartma, verimli ve istikrarlı bir görüntüleme arasında bir uzlaşma istenen sonuçları (kalan un-beyazlatılmış hücrelerin örneğin tek bir görüntü vs time-lapse) bağlı bulunması gerekir.

Teknik sınırlamalar arasında bir sayı, ancak vardır. Bir görüntüleme süre sınırlayan bir eksplante (ve dolayısıyla axotomized) kas, kullanımı ile ilgilidir. İncelenen soru bağlı olarak - - triangularis sternumun eksplant 3-6 saat arasında bir süre için de kullanılabilir önceki çalışmalarda bu olduğunu bulduk. Yine de, foto-ağartma ardışık in vivo olarak kullanılabilir, bu sınırlama üstesinden örnek yeterince çıkartılabilir görüntü elde etmek için kararlı hale getirilebilir sağladı. İki ek hususlar sıralı beyazlatma yaklaşımdan elde edilen veriler analiz edilirken, akılda tutulması gerekir: (i) Fototoksisite k, SC dinamizmini değiştirebilirkomşuları 11 hızlı büyümenin bir terminal SC sonuçlar Illing. Inandırıcılık kontrolleri dahil edilmelidir Yani, örneğin istikrarlı bir sinaps açılımları ve geri çekme toplamı ölçüm. Ortalama olarak, görüntülü SC'ler nüfusu önemli ölçüde büyümeye ya da küçültmek gerekir. (Ii) her bir morfolojiye sahip ancak son SC görüntü çıkarma ile elde edilir. Bu tür bir görüntü kalitesi elde edilen ağartma kontrast bağlıdır. Bu genellikle daha parlak fare hatları içinde daha kolay elde edilir. Örneğin, Plp-GFP S100-GFP 12 daha iyi çalışır. Görüntü çıkarma gürültü ekler, son SC'ler genellikle diğerlerine göre daha ayrıntılı olarak ortaya çıkıyor böylece (özellikle de, post-hoc görüntüleme gibi sonra fiksasyon yüksek sayısal diyafram yağ hedefleri kullanarak verir). O "son" SCS yanı sıra, ağartılmış olanlar görülebilir Bu yüzden, eğer bir morfolojik özelliği sadece gerçek olarak kabul edilmelidir.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Çıkar çatışması ilan etti.

Acknowledgments

Biz mükemmel teknik yardım için Manuela Budak, Ljiljana Marinkovi ve Kristina Wullimann teşekkür etmek istiyorum. Biz Plp-GFP fareler sağlamak için W. Macklin ederim. Alexander-von-Humboldt Vakfı tarafından ve ulusal fon ajansı ("Bundesministerium für Bildung und Forschung" tarafından; TM Deutsche Forschungsgemeinschaft (Sonderforschungsbereich SFB 596 DFG) tarafından İleri Araştırmalar Enstitüsü (Technische Universität München), tarafından desteklenmektedir ) ERA-Net neuron "iPSoALS" ve "2-foton görüntü" çerçevesinde. TM ve MB Entegre Protein Bilim (Münih) Merkezi tarafından desteklenmektedir. PM Technische Universität München (TUM-GS) Enstitüsü tarafından desteklenmiştir.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
70% (vol/vol) ethanol solution Roth T913.1 in spray bottle
isoflurane Forene, Abbott any other approved anaesthetic can be used for lethal anaesthesia
transgenic mice (Plp-GFP) to be obtained from cited sources
dissection microscope with cold-light illumination Olympus SZ51 equipped with Schott KL 1500 LCD
forceps #2 Fine Science Tools 11233-20
forceps #5 Fine Science Tools 11295-00
scissors, large medical Fine Science Tools 14108-09
scissors, small angled spring Fine Science Tools 15033-09
in-line heater Warner Instruments SF-28
heating ring for 3.5-cm dishes Warner Instruments 64-0110 DH-35
two channel temperature control system Warner Instruments TC-344B
superfusion pump system custom-built
15-cm tissue culture dish Sarstedt 83.1803.003 filled with ice and covered by metal plate
10-cm tissue culture dish Sarstedt 83.1802.003 with oxygenated Ringer's solution
3.5-cm tissue culture dish Sarstedt 83.1800.003 filled with Sylgard polymer
Sylgard polymer Dow Corning Sylgard 184 Silicone Elastomer Kit
confocal microscope Olympus FV1000 with argon laser
50-ml reaction tube Sarstedt 62.547.254 PP
4% PFA in PBS Sigma P6148
cannula 0.5 mm x 25 mm Neolab E-1510
syringe 1 ml Neolab E-1496
synaptophysin antibody Invitrogen 18-0130 rabbit
secondary antibody Invitrogen A-11012 Alexa 594
24-well plate Sarstedt 83.1836
0.01 M PBS Sigma P4417
0.1 M glycine in PBS Roth 3790.1
coverslips Neolab E-4132
slides Neolab E-4121
Vectashield Vector labs H-1000
minutien pins ×10 Fine Science Tools 26002-20 shortened to < 4 mm
α-Bungarotoxin coupled to Alexa 594 Invitrogen (Molecular Probes) B-13423
Blocking Solution
0.01 M PBS
0.2% Triton-X100 Roth 3051.3
10% Normal Goat Serum Abcam ab7481
1% bovine serum albumin Sigma A7030
Ringer
bubbled with 95% O2 /5% CO2
125 mM NaCl Sigma S7653
2.5 mM KCl Sigma P9333
1.25 mM NaH2PO4 Sigma S8282
26 mM NaHCO3 Sigma S6297
2 mM CaCl2 Sigma 21114
1 mM MgCl2 Sigma 63020
20 mM glucose Sigma G7528

Table 1. Specific reagents and equipments.

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Feng, G., et al. Imaging neuronal subsets in transgenic mice expressing multiple spectral variants of GFP. Neuron. 28, 41-51 (2000).
  2. Mallon, B. S., Shick, H. E., Kidd, G. J., Macklin, W. B. Proteolipid promoter activity distinguishes two populations of NG2-positive cells throughout neonatal cortical development. J. Neurosci. 22, 876-885 (2002).
  3. Brill, M. S., Lichtman, J. W., Thompson, W., Zuo, Y., Misgeld, T. Spatial constraints dictate glial territories at murine neuromuscular junctions. The Journal of cell biology. 195, 293-305 (2011).
  4. Livet, J., et al. Transgenic strategies for combinatorial expression of fluorescent proteins in the nervous system. Nature. 450, 56-62 (2007).
  5. Thompson, W. J., et al. Transgenic mice with photoswitchable GFP in Schwann cells. Society for Neuroscience. Program 241, (2008).
  6. Williams, P. R., et al. In vivo development of outer retinal synapses in the absence of glial contact. J. Neurosci. 30, 11951-11961 (2010).
  7. Kerschensteiner, M., Reuter, M. S., Lichtman, J. W., Misgeld, T. Ex vivo imaging of motor axon dynamics in murine triangularis sterni explants. Nat. Protoc. 3, 1645-1653 (2008).
  8. McArdle, J. J., et al. Advantages of the triangularis sterni muscle of the mouse for investigations of synaptic phenomena. J. Neurosci. Methods. 4, 109-115 (1981).
  9. Marinkovi, P., et al. Axonal transport deficits and degeneration can evolve independently in mouse models of amyotrophic lateral sclerosis. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 109, 4296-4301 (2012).
  10. Thevenaz, P., Ruttimann, U. E., Unser, M. A pyramid approach to subpixel registration based on intensity. IEEE Trans Image Process. 7, 27-41 (1998).
  11. Brill, M. S., Lichtman, J. W., Thompson, W., Zuo, Y., Misgeld, T. Spatial constraints dictate glial territories at murine neuromuscular junctions. The Journal of cell biology. 195, 293-305 (2011).
  12. Zuo, Y., et al. Fluorescent proteins expressed in mouse transgenic lines mark subsets of glia, neurons, macrophages, and dendritic cells for vital examination. J. Neurosci. 24, 10999-11009 (2004).

Tags

Nörobilim Sayı 71 Hücresel Biyoloji Moleküler Biyoloji Nörobiyoloji İmmünoloji Tıp Anatomi Fizyoloji Genel Cerrahi Triangularis sternumun eksplant Schwann hücresi görüntüleme nöromüsküler bileşke immünhistokimya ağartma kas sinir fare hayvan modeli
Sıralı Nöromusküler Kavşağı&#39;nda Tek Schwann Hücreleri belirginleştiren Photo-beyazlatma
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Brill, M. S., Marinković, P.,More

Brill, M. S., Marinković, P., Misgeld, T. Sequential Photo-bleaching to Delineate Single Schwann Cells at the Neuromuscular Junction. J. Vis. Exp. (71), e4460, doi:10.3791/4460 (2013).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter