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Articolo metodologico

Potenziale di membrana Dye Imaging di ventromediale dell'ipotalamo neuroni da topi adulti per studiare glucosio Sensing

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DOI:

10.3791/50861

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27 novembre 2013

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In questo articolo

Sommario

L'attività di singoli neuroni di topi-adulti di età può essere studiato dissociandosi neuroni da regioni specifiche del cervello e l'utilizzo di membrana fluorescenti potenziale di imaging colorante. Da sperimentazioni risposte alle modifiche del glucosio, questa tecnica può essere utilizzata per studiare la sensibilità glucosio di adulti neuroni ipotalamici ventromedial.

Abstract

Studi di attività neuronale vengono spesso eseguite utilizzando i neuroni di roditori meno di due mesi di età a causa delle difficoltà tecniche connesse con l'aumento del tessuto connettivo e diminuiscono la vitalità neuronale che si verificano con l'età. Qui, descriviamo una metodologia per la dissociazione di sano neuroni ipotalamici di topi adulti di età. La capacità di studiare i neuroni da topi adulti età consente l'utilizzo di modelli di malattia che si manifesta in età più avanzata e potrebbe essere più evolutivamente accurato per alcuni studi. Imaging di fluorescenza dei neuroni dissociati può essere usato per studiare l'attività di una popolazione di neuroni, anziché utilizzare elettrofisiologia per studiare un singolo neurone. Ciò è particolarmente utile quando si studia una popolazione eterogenea neuronale in cui il tipo neuronale desiderato è raro come per i neuroni ipotalamici glucosio sensing. Abbiamo utilizzato potenziale di membrana di imaging tintura di adulti neuroni ipotalamici ventromedial di studiare le loro risposte a chaNGES in glucosio extracellulare. Neuroni sensori del glucosio si ritiene di svolgere un ruolo centrale nella regolazione del bilancio energetico. La possibilità di studiare sensing del glucosio nei roditori adulti è particolarmente utile in quanto la prevalenza di malattie legate al bilancio energetico disfunzionale (ad es. Obesità) aumenta con l'età.

Introduzione

Il cervello regola l'omeostasi energetica attraverso il sistema neuroendocrino e nervoso autonomo. L'ipotalamo ventromediale (VMH), composto dal nucleo ventromediale (VMN) e il nucleo arcuato (ARC), è importante per la regolazione centrale dell'omeostasi energetica. Specializzati neuroni sensori del glucosio, all'interno del VMH, attività collegamento neuronale e periferico omeostasi del glucosio 1. Ci sono due tipi di glucosio sensing neuroni; glucosio eccitati (GE) neuroni aumentano mentre il glucosio inibita (GI) neuroni diminuiscono la loro attività di aumenti di glucosio extracellulare. Neuroni rilevamento VMH glucosio sono generalment....

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Protocollo

1. Animali

  1. Tutte le procedure sono state approvate dal Comitato Istituzionale cura degli animali ed uso presso l'Università di Medicina e Odontoiatria del New Jersey.
  2. Casa di gruppo maschile C57BL / 6 topi su un light/12 hr pianificazione buio 12 ore e permettere ad libitum accesso ad acqua e cibo. Sacrifica a 4-5 mesi di età. L'eutanasia dei topi è stata effettuata utilizzando il piano chirurgico di anestesia e una forma secondaria di eutanasia (cioè penetrante incisione nella cavità toracica attraverso la membrana). Ciò è coerente con gli orientamenti AVMA sull'eutanasia.

2. Prepara....

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Risultati

La dissezione precisa del VMH lontano da altre aree ipotalamiche è importante ottenere risultati coerenti. L'inclusione di altre aree potrebbe diluire la popolazione neuronale VMH, cambiando la% dei neuroni depolarizzati calcolati. Inoltre, neuroni sensori di glucosio sono stati identificati in altre regioni ipotalamici, quali l'ipotalamo laterale, che possono differire funzionalmente e meccanicamente da VMH glucosio sensing neuroni. Figura 1 illustra le posizioni anatomiche corrette per una cor.......

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Discussione

La chiave per poter studiare l'attività dei neuroni da topi adulti è la capacità di dissociare neuroni sani. Dissociazione dei neuroni ipotalamici di topi adulti è più difficile in diversi passaggi chiave nel protocollo rispetto ai neuroni di topi giovani. Abbiamo superare questo problema in vari modi. Fare fette spesse 500 micron di cervello riduce al minimo i danni meccanici ai neuroni rispetto ai soliti 250-350 micron fette utilizzati per il tessuto cerebrale di topi più giovani. Tuttavia, fette spesse richiedono.......

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Dichiarazioni

Non abbiamo nulla da rivelare.

Ringraziamenti

NIH R01 DK55619, NIH R21 CA139063

....

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Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo
NomeAziendaNumero di catalogoCommenti
Neurobasal-A Medium (Custom)Invitrogen0050128DJsu misura senza glucosio
Hibernate-A Medium (Custom)BrainBitssu misura senza glucosio
Penicillina streptomicina (20.000 U/ml)Invitrogen15140altri fornitori accettabili
Unità filtranti sottovuoto Stericup (0,22 μ m)Milliporealtri fornitori accettabili
25 mm Vetrini coprioggettiWarner#1 25mm rotondo
18 mm Vetrini coprioggettiWarner#1 18mm rotondo
GlutaMAXInvitrogen35050
B27 meno insulina (50x)Invitrogen0050129SA
Lama di rasoioVWR55411
Vibratomo e camera di raffreddamentoVibratomeSerie 1000
Lame vibratomoIniettore Polysciences22370o lame a doppio taglio di altri fornitori
accettabili Papaina, sospensioneWorthingtonLS003124
BSA, adatto per colture cellulariSigmaaltri fornitori accettabili
DNAse, per colture cellulariInvitrogenaltri fornitori accettabili
cilindri di clonazione, 6 mm x 8 mmBellco Glass2090-00608
Membrana Potenziale Colorante (blu)Molecular DevicesR8042
Riscaldatore in lineaWarnerSF-28
Pompe a siringaWPIsp100ialtro fornitore accettabile
Camerachiusa WarnerRC-43C
Tubo in polietileneWarnerPE-90
MetamorphMolecular Devicessoftware di analisi delle immagini alternativo accettabile
MicroscopioOlympusBX61 WI

usato con 10X  obiettivo

Fotometriadella fotocameraCool Snap HQ
Set di filtri Cy3 strettiChroma41007a
Sistema di illuminazioneSutter InstrumentsLambda DG-4
Sistema di sezionamento

Riferimenti

  1. Routh, V. H. Glucose-sensing neurons: are they physiologically relevant? Physiol. Behav. 76, 403-413 (2002).
  2. Canabal, D. D., Potian, J. G., Duran, R. G., McArdle, J. J., Routh, V. H. Hyperglycemia impairs gluc....

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Ristampe e permessi

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