Summary
该协议提出了在使用生物胞素填充和随后的免疫组织化学后处理电生理记录修补神经元的形态回收的方法。我们表明,该染色和盖片厚生物胞素填充部分可以与第二初级抗体天或数月后进行复染。
Abstract
使用膜片钳技术的细胞电生理记录已经允许基于放电模式不同的神经元的类型的识别。生物胞素/ neurobiotin在记录电极列入允许的形态细节,这是必要的,以确定树突分支和由记录神经元的轴突定位的区域事后恢复。然而,鉴于形态相似的神经元的存在下与不同的神经化学特性和功能,细胞类型特异性的蛋白免疫组织化学染色是必不可少的明确识别神经元。为了保持网络连接性,对于生理记录脑切片以厚度为300微米或更大的制备。然而,该厚度常常阻碍免疫组织后处理由于与抗体渗透的问题,因此需要的组织的切除。片切除是一个具有挑战性的艺术,往往resul亭在组织和细胞的形态的损失,所得到的电数据,使该数据无法使用。由于形态将限制在神经元标记的选择数据丢失和引导的恢复,我们采用先恢复细胞形态的策略,其次是二次免疫。我们介绍一个实用的方法,生物胞素中的生理记录和形态的恢复随后连续染色,其次是部分的restaining确定神经化学身份尽显无遗。我们报告,即充满了生物胞素的部分,用低聚甲醛固定(PFA),染色,并盖上盖玻片可以移除并用第二初级抗体天后复染。此restaining包括去除盖玻片,切片在缓冲液中洗涤,并一次和二次抗体的孵育以显示神经化学身份。该方法是用于消除的DAT有利由于无法收回的形态和用于缩小的神经化学标记物的损失,以基于形态学进行测试。
Introduction
大脑已知在其个别的神经元元件的结构和功能特征的多样性。了解不同的神经元类型的脑功能和病理的作用,需要鉴定和神经元的明确标识。在结构上,由躯体树突位置定义的形态特征决定了一个给定的神经元接收到潜在的输入,而轴突树枝状图案识别潜在的突触后目标。神经元的结构多样性拉蒙以来Ÿ卡哈尔的开创性组织学研究1天一直赞赏。单细胞记录技术的出现表明,结构不同的神经元也显示在射击模式和突触特性的差异。在结构和生理的多样性中GABA能抑制性神经元2,3是特别明显。此外,它已成为日益明显的是,structurallŸ类似的神经元可以表达不同的神经化学标记,并显示相应的功能4分歧。同样地,具有相同的神经化学标记物的神经元可以具有不同的结构和功能:5-10。因此,在实践中,神经元的功能特性在网络中的分析和其职位的职责包括限定两形态和神经化学身份。即使靶向特定的神经化学标记物记者鼠标线的出现,通常有必要基于免疫组织11,以确定形态和亚型的身份。
用于表征记录在急性脑切片的细胞的标准方法是在记录过程中与生物胞素或neurobiotin进行填充,固定在多聚甲醛(PFA)以下的记录的部分中,并用免疫组织化学揭示形态和神经化学。因为节的厚度为切片生理学通常300微米以上,因为大多数抗体失败通过深度穿透一路,切片需要被重新切片至60微米或更小,以允许用于生物胞素和神经化学标记物12-14同时免疫染色。不幸的是,后方交会费时费力;切片过程中组织的风险损失;并且可导致差分组织皱缩,复杂形态重建。此外,形态的现有知识能帮助缩小候选标记有可能被细胞中表达。我们已修改标准生物胞素免疫组织学协议,以允许部分的串行处理首先为形态的恢复,然后为潜在的神经化学标记物的鉴定。
免疫组织化学是在组织或细胞的抗原分布的研究,可以使用酶,荧光标记,放射性元素,或金胶体颗粒15被可视化。我的程序nvolves用初级抗体特异性标记和扩增一个或多个特定的抗原,随后通过使用靶向用于可视化的第一抗体荧光第二抗体。由于需要区分各二次抗体的荧光光谱没有重叠,可以同时检查只有抗原的数量有限。因此,形态学的先验知识可以是在选择候选的神经化学标记物对细胞分类是有用的。从概念上讲,已经染色切片的串行处理背后的基本原理是基于免疫标记为一种蛋白质或肽不应与抗原性和随后的免疫标记干扰要结构上独立的肽16的前提。这种缺乏干扰是由于结合的抗体与抗原上的特定的蛋白质的表位,并因此允许多个抗原在相同组织中同时染色。抗原数reveale通过免疫染色d由需要对荧光第二抗体的非重叠光谱和所需要的目标,在不同物种中产生的抗体个体的抗原,以便消除交叉反应性17,18限定。虽然这是后面串联而非同时标记推理与可能相互作用,据我们所知,免疫标记对安装部分的一个或多个抗原的完成后尚未见报道免疫染色第二抗原两个不同的抗体。在这里,我们描述了预先染色和安装部的串行免疫染色的方法。而我们详细介绍此过程为形态的,随后通过染色在厚的部分蛋白质/肽标记恢复的串行免疫标记过程中,相同的程序可在标准中使用,薄的组织切片,以及。此外,我们描述了一个切实可行的办法,以填补记录神经元生物胞素和撞出的过程从记录的结束时的电池用电极,以优化轴突和神经元的树突乔木的填充,如在我们最近的工作6,8-呈现。
此处描述的过程中最关键的优点在于,所记录的细胞的形态可完全恢复并且试图切除或免疫染色切片前成像。虽然与某些抗体的渗透问题可能会导致有必要切除切片进行二次免疫染色,这里详述的程序将消除需要重建从多个部分复杂的神经元,并能避免由于组织损失,差示收缩的问题,这可能会危及重建以下切除。一个额外的优点是,该过程将通过限制免疫染色和重新切片,其中生物胞素填充神经元被回收切片降低成本,时间,精力和昂贵的抗体。最实际的方面是广告可在部分染色月使用上述技术之前进行ditional免疫。特别是,形态学的回收将大大减少从细胞生理数据由于无法获得细胞类型的基本形态特征丢弃的可能性。
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Protocol
1.电期间用biocytin灌装
注:读者可以参阅基本膜片钳技术和仪器19-22,这是不经这里阐述替代来源。这里详述的步骤假定为膜片钳记录的设备和方法已经确立,并且描述将被限制到生物胞素填充和事后免疫相关的信息。在这个手稿列出所有实验对老鼠进行的。
- 350微米23 -使用振动,在厚度为300制备所需区域的活脑切片。
- 加入2毫克生物胞素,以1毫升的内部溶液6的制备含有0.2%生物胞素的内部溶液。为了达到最佳效果,超声处理10内部的解决方案 - 15分钟,直到生物胞素完全溶解。接着,装入一个1毫升的注射器装配有0.2的内部溶液#160;微米孔径的聚丙烯过滤嘴附连到微加载。保持在一个寒冷的包这个负荷的注射器保持镁ATP和Na-GTP的内部解决方案的稳定性。
注意:一个含有内部溶液葡糖酸钾(126毫K - 葡糖酸盐,4毫米氯化钾,10mM的HEPES,4mM的镁ATP,0.3mM的钠GTP,和10mM磷酸)是最佳的某些神经化学标记物的回收,包括小清蛋白,免疫标记中。根据我们的经验,利用铯和氯为基础的解决方案,内部以降低免疫染色恢复某些神经化学标志物的能力。 Neurobiotin或细胞非透性,可固定,极性示踪剂一个Alexa荧光团与生物胞素结合可被用作替代生物胞素。 - 在红外微分干涉对比,直观记录相应的单元格。为了尽量减少轴突任何中断,由沿使用“方法”F其轴线降低吸移管接近电池主体油膏在大多数显微可用。采用膜片钳生理协议建立19-22红外线下的微分干涉对比全细胞记录。
注:避免从推定轴突的方向接近的小区,因为它会切断轴突,形象化为在切割端( 图1中的绿色箭头)一个泡。此外,避免施加高正压录制吸管,而接近小区,以减少生物胞素的溢出,这将导致高背景染色。
图1.建议平面接近细胞的用biocytin填充。该图像示出了(使用594缀合的链霉红色)一颗粒细胞(GC)与已被处理以显示生物胞素记录期间生物胞素填充。由GC有它在XY平面内取向的树突。注意切断颗粒细胞轴突(绿色箭头)由于沿XY平面移液器运动。请注意,这是理想的沿XZ平面接近这个神经元。比例尺:50微米。
- 在电压钳结构中,确定全细胞电容和串联电阻响应于小(5毫伏),短暂(30毫秒)电压使用利用在浴模式的膜测试功能在一个电生理学数据采集和分析软件的步骤。这将确保建立全细胞记录条件,使生物胞素填充。
- 根据需要进行在任一电流或电压钳模式生理记录。在34°C> 10分钟的最小记录时间是理想的。
可能需要更长的记录时间,在室温下进行的研究:注意。 - 在生理录音结束后,通过缓慢移动小步记录吸管,交替向上(沿Z轴)重新建立膜片钳配置和向外(沿X轴)在电压钳模式。
- 同时监测使用“膜测试”功能来可视化电容瞬变的损失和直线的当前响应的塌陷的电容和输入电阻,表示该小区的重新密封,并建立一个外输出的修补在枪头。保持细胞在去极化电位(-40毫伏)将促进再次密封过程。
注:此过程为清除细胞的通常确保胞体和树突的完全恢复。在此过程中或者在分离从吸管的细胞不施加正压到记录吸管。在切片的细胞记录的胞体的可视化表示成功脱离。细胞碎片或在分离的尖的端部的膜的膜片的存在通常表明胞体的错位,不会产生完整细胞形态。 - 前前后后器从细胞分离的吸移管中,保留在记录室中的切片为3 - 5分钟以确保染料的远端树突和轴突过程的传输。
- 转移切片含有4%PFA中固定24孔板中。
注意:PFA是致癌性,和适当的个人防护设备,包括手套和口罩,必须使用,以避免刺激皮肤和吸入。 PFA易燃,必须保持火灾接触。 PFA是从未在排水布置的,并且必须被收集为化学废物。 PFA固定必须从活切片准备利用,避免生理设置的污染领域,包括移液管被孤立。 - 24 - PFA固定48小时后,对存储的切片转移至0.1M磷酸盐缓冲盐水(PBS)免疫染色之前。
注意:理想情况下,生物胞素恢复和免疫时最好固定后不久进行的,虽然每个染色固定收益率的好成绩7天之内形成的。片可以在PBS维持0.02 - 0.05%的叠氮化钠固定后进行染色达到和超过90天。虽然在PFA过夜固定适用于大多数抗体,它是可能的一些抗体时培养在固定剂的持续时间被减少最好。固定在PFA超过48小时减少抗原的可用性,并减少对神经化学标记成功二次免疫的机会。
注意:叠氮化钠是极其危险的,在与皮肤或眼睛或摄入后或吸入接触刺激物。严重的过度曝光可能会导致死亡。该化合物的致癌性和致突变性是未知的。使用包括手套,防护眼镜,白大褂,和防尘口罩适当的个人防护装备。叠氮化钠是从未在排水布置的,并且必须被收集为化学废物。
(1天)
注意:下面的免疫染色步骤为自由浮动的部分,并且需要连续以低速(2转/分钟,转速)对所有孵育步骤振荡器振荡。
- 洗组织3次,每次10分钟在0.1M PBS(pH值= 7.4)。
注:0.1M PBS中可以商业购买或取得在实验室如下(使1升):8克NaCl的将0.2g的KCl,1.44克Na 2 HPO 4的,及0.24g的KH 2 PO 4在1大号卫生署2 0。
注意:如果所需的神经化学标记物是已知的,染色的蛋白/可同时使用生物胞素染色进行肽(步骤2.2 - 2.4)。如果染色只生物胞素,继续执行步骤2.5。 - 可选:阻止10%封闭血清(BS;在RT在0.3%的Triton X-100稀释于PBS 1小时,正常山羊血清(NGS))。
注:每口井应该接收溶液的相同体积推荐量是250之间 - 500微升/孔。阻断血清的选择是基于在该第二抗体被升高( 例如,NGS用于染料缀合的山羊抗- (各自的主抗体种))的物种。如有需要使用在不同的物种中产生免疫染色切片二级抗体,包括在阻断步骤(2)在每个正常血清的10%,每个正常血清用于初级和二级抗体孵育步骤的3%。 - (可选)孵育一抗的章节中,CB 1 R(多克隆,豚鼠)在0.1M的PBS 0.3%的Triton X-100,和3%BS在室温O / N。 CB 1 R被用来识别大麻素受体1型表达。
注:此步骤是可选的,不需要揭示生物胞素馅。 图2示出在第一染色过程标记为生物胞素和CB 1 R的部分。 O / N INCUbation在RT足以满足大多数的初级抗体;然而,某些初级抗体,包括CB 1R,需要3 -温育5天。如果孵育需要长于1天,则建议在4℃下温育,因为的Triton X-100可透片,在室温下延长温育过程中可能会导致组织的瓦解。包括缺乏一级抗体在至少一个部分,用于每个系列的实验,作为二次抗体的特异性的控制的阴性对照。为阴性对照,初级抗体被省略,但在0.3%的Triton X-100的0.1M PBS中和BS被添加。
图2. 成功CCK染色1周之后用biocytin染色和C的恢复 annabinoid受体1型(CB 1 R) - <STRONG>标签。 (A - C)在60X共聚焦图像显示了生物胞填充神经元(A)和CB 1 R免疫反应(B),由箭头指示。同样的部分为1周(C)后CCK免疫染色处理。图像叠加显示在D中。 CCK免疫反应使用远红透露和青色为伪彩色。 ( 五 )A.注意生物胞填充细胞的形态重建的生物胞素和CB 1 R染色甚至第二CCK免疫染色后是显而易见的。还注意到CB 1 R和CCK免疫染色模式的预期分布。 (F -高 )放大从细胞轴突的形象,如在A,生物胞素的节目紧密合作,定位和轴突CB 1 R(箭头)。比例尺:50微米(A - D),100微米(E)和10微米( 等转载。 2015年9。 请点击此处查看该图的放大版本。
(第2天)
- 洗脑切片3倍,每次10分钟在0.1M PBS(pH值= 7.4)。
- 孵育在链霉红染料缀合物的部分(浓度:1:1000;激发:与在可见红光光谱发射594纳米)与在0.1M PBS中0.3%的Triton X-100和3%BSA在4℃的CO / N的暗(用铝箔包裹)以显示生物胞素。如果按照步骤2.3可选的主培养:(488 nm,发射绿色浓度:1激励500),在上述培养:可选包含一个二级抗体,山羊抗豚鼠。
注意:第二抗体,将需要仅如果执行了可选的初级抗体染色(步骤2.3)。为了可视化生物胞素,一STRE建议用在红色发射光谱ptavidin -荧光团共轭,因为它有助于在细节和与更好的对比度( 图1 - 3)可视化更细轴突。期间双重或三重免疫染色,以避免相互的第二抗体的交叉反应性,添加二级抗体一前一后以串行方式(抗体的序列添加之间2小时间隔就足够了)。 图3A示出没有可选初级抗体染色加工,并切除之前成像的生物胞素填充细胞。
图3. 用biocytin形态和切除的恢复成功之后第二免疫染色。 (A1),共焦一个300微米切片示出一个生物胞素填充单元的树枝状形态的恢复的图像。 (<针对+500和-100 pA的电流注射的神经元STRONG> A2)膜电压痕迹。 (B)安装和成像后切除了300微米的部分(A1)之后获得的50微米的部分生物胞填充SOMA的恢复。 (B2)薄款的后续免疫染色揭示了生物胞填充SOMA(右图)与CCK(中图)的共存。合并后的图像在右侧面板中所示。比例尺:50微米。面板A2转载来自Yu 等人的许可。在按25。 请点击此处查看该图的放大版本。
(3天)
- 洗脑切片的3倍,每次10分钟在0.1M PBS(pH值= 7.4)。
- 以保护荧光并促进再染色在未来,装入秒系统蒸发散在水基的安装介质和密封用透明指甲油盖玻片的边缘。
注:最好是尽早复染切片,以避免在去除从滑动,模具侵染,和组织的脱水指甲油由于从载玻片安装介质泄漏的困难。微生物污染可通过在PBS中使用0.02%叠氮化钠来防止。
注意:叠氮化钠是剧毒和易燃,当它在与水接触。请参考危险化学品的处理和处置的标准作业程序。
(天4 - 7) - 在594和488 nm和在20X 40X或放大,揭示在绿色和红色标记神经化学(CB 1 R)生物胞素充满神经元执行的激发聚焦成像。评估colabeling( 图2)。
- 设定照相机暴露于小于100毫秒,以避免光漂白和OBTA在整个神经元的轴突和树突状乔木树种的共聚焦图像堆栈。使用共焦图像栈和神经跟踪软件包重建神经元形态。
3.第二主抗体染色
注意:当第二免疫染色步骤可以在第一染色之后进行90天,如果第二初级抗体染色7内进行最佳染色达到 - 10天。
(经过7 - 90天)
- 应用丙酮棉签剥离指甲油脱载玻片。
- 小心取出盖玻片用细尖镊子,把0.1M的PBS几小滴上的章节。
- 仔细用细刷油漆去除幻灯片的部分,并把它们洗干净在0.1M PBS 24 -在4℃48小时的覆盖在低光铝箔振动筛
注:关键是要覆盖一个章节luminum箔避免漂白。 - 以确保完全除去在安装介质,洗部分1 - 2倍于次日在0.1M PBS中,每次10分钟。
- 与孵育继续在第二初级抗体( 例如,胆囊收缩,在某些GABA能中间(CCK发现的神经肽;浓度:1:1000;鼠单克隆抗体))为1天( 图2)。
注:此过程类似于步骤2.3,但使用不同的抗体。此外,重新染色过程中省略了阻挡步骤。 - 洗脑切片三次,每次10分钟,在0.1M PBS(pH值= 7.4)。
- 染色用荧光标记的二抗山羊抗小鼠(浓度:1:500;激发波长:647纳米),确保二次抗体的激发发光光谱不与链霉(浓度重叠:1:1000;激发波长594纳米),免疫前污渍。
- 安装在水介质中安装的部分,并用密封透明指甲油盖玻片的边缘。
注:在一个不透明的储物盒在4℃保存的部分,以保护荧光。
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Representative Results
成功完成后,将切片保持在步骤2中进行的生物胞素填充物和免疫标记,并且可以使用共焦或荧光显微镜成像。此外,经处理的部分也将显示免疫染色对在步骤3中随后处理期间标记在图2中示出的部分中的抗原,在一个厚部(300微米)一个生物胞素填充神经元的形态,使用链霉抗揭示在红色和第一主(CB 1 R)的可视化可视绿色。第一次免疫染色PFA固定的7天之内完成。片被安装在水性安装介质,重新染色为CCK抗体之前,使用共焦显微镜成像,并存储为一个周期的两个月。注意所记录的神经元的形态,包括轴突乔木( 图2E)中,从共焦图象Ò重建第一染色步骤后btained。与CB 1 R免疫轴突的共定位( 图2的F -高 )是基于生理的研究预期。第一染色程序后两个月部分进行了CCK的第二染色。 CCK在远红外成像和青色为伪彩色可视化。类似地, 图3示出了其中生物胞素标记显露,并在厚壁部成像( 图3A1)的细胞的一个例子。神经元的固有生理学如图3A2所示。在50微米切片重新切片,虽然含有树枝状突起部分路段丢失了,含SOMA部分恢复( 图3B1)。薄款的后续CCK免疫染色显示,在生物胞素标记的索玛绿色CCK表达。在水介质中安装厚片可防止Ëxcessive组织收缩。平均300微米的部分使用1周安装之后测量时,水性介质通过约25.67±3.14%(N = 5片)收缩地安装。因此,安装在厚的部分使用水性介质〜225微米,允许后方交会。在几个对照研究,证实了免疫标记进行第二次的过程中并没有导致非特异性标记的抗体。例如,已知的是小清蛋白(PV)和CCK免疫反应是在海马神经元相互排斥的。其中用于生物胞素(红色)和CCK(绿色)第一免疫标记步骤(2)随后(在405nm和发射蓝色激发)为小白蛋白第二标签控制显示非重叠表达模式( 图4)。此外,神经元表达特定的神经化学标记物的独特层轴突染色模式(PV,CCK,CB 1 R)的未由赛瑞亚改变L在重新染色程序( 图2 - 4)。此外,二次染色始终显示与预期的生理记录的基础上,神经化学标记物的生物胞素填充神经元的共同标记。因此,我们有信心restaining过程不会导致标签特异性的损失。
图4. 关于第二次免疫染色互斥标记继此前免疫染色和部分安装的缺乏重叠的。 (A - C)在10倍共聚焦图像显示在红色一个生物胞素填充神经元(A)中,在绿色(B)中由箭头,和CCK免疫反应所指出的,由箭头指示。注意缺少的重叠。相同的部分被加工为小清蛋白(PV)的免疫染色在蓝2个月以上(C)的后。在OV图像erlay示出在D中。需要注意的是光伏轴突分布在颗粒细胞层,与CCK在预期不重叠图案的分子层。还注意到缺乏神经元胞体的两个标记的共定位。缩放图像到右示出了生物胞素标记的神经元表达的PV(箭头),而不是CCK(箭头)。比例尺:100微米(A - D)为20μm(板向右)。 请点击此处查看该图的放大版本。
为次优的生物胞素填补一个常见的原因是与记录吸管而接近细胞的神经元过程的意外切断。如在图1(绿色箭头)所示的单元的丢失的附属物显示为在一个轴突的末端生物胞素的气泡。轴突一泡重新修补表层细胞,其轴突可以在程序切片被切断时,经常可见。然而,切片和靶细胞类的轴突分布图案的知识的平面的优化可以在避免从推定的轴突,其也可以切断轴突的方向接近躯体帮助,导致轴突滤过泡的外观。在大多数细胞类型中,优选的是沿Z轴(白色箭头用标记)接近细胞体。第二个问题涉及过多的正压的应用,吸管,而临近的单元格。这不仅会破坏细胞和它的连接,但也导致含生物胞素溢出周围的细胞,导致高背景荧光的内部解决方案。当接近细胞所用的时间被延长的背景染色也增加时片质量不是最优的,这会损害以限定细胞形态( 图5A中的能力)。它可以拉动索玛出来,而撞出吸管。这将导致在缺乏体细胞形态( 图5B)。为了避免拔出电池,并进行移动吸管在使用机械手的“精”运动设置小步。如果细胞似乎是通过一长的膜延伸,抽头/轻拂附着到移液管机械手轻轻撞出从细胞中吸移管。避免使用粗糙的机械手设置,直至细胞充分脱落。
图 5。照片反映不成功用biocytin填充。示出高背景荧光(A)中的图像,由于在记录吸管过度正压,从而导致差的细胞可见性。神经细胞过程,包括轴突的精细结构,在可视化超越日的区域Ë外溢。此外,请注意SOMA已被拉出。 (B)与索玛一个神经元吸管支队中拉出。箭头显示了轴突和树突的成功罢了,而索玛和附属物近端箭头尚未恢复。 (C)在片表面层打补丁的细胞(<50微米从表面)的结果显示出切轴突和树突(箭头)充满细胞。注意颗粒细胞树突的串珠(箭头),表明差细胞的健康(C)。比例尺:50微米。 请点击此处查看该图的放大版本。
最后,为了恢复完整的细胞形态没有切断轴突或树突,最好是与靶细胞> 50微米深的片表面上。表层细胞可具有有流程被切割和可能缺乏的突触输入的正常补充。
在restaining程序的最常见的缺陷是具有去除盖玻片和部分不破坏组织的恢复相关联。培养过夜当第二个问题涉及抗渗透到厚组织,尤其是。在一些情况下,更好地渗透已经通过在4℃在置于冷室的轨道摇床中第一抗体温育长达72小时来实现。虽然重新切片的组织是确保抗体渗透的最有效的方法,延长在初级抗体孵育的持续时间或洗涤剂浓度提高到0.5 - 1%的Triton-X100也可有助于抗体渗透24。由于大多数记录神经元位于内50 - 从部分的表面100微米,我们发现,厚的部分的染色是足够的标记生物胞素-filled胞体或过程在这个水平。然而,建议该抗体标记的程度解释负共定位结果之前在每个部分进行检查。
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Discussion
该议定书中的关键步骤
用生物胞素填充修补细胞是确保形态的完全恢复最关键的步骤。用于小区的完全恢复,有必要选择最佳的切片方向切割时,尽量减少进程的切断。这种取向可以有所不同的基础上被检查电路和细胞类型。接着,它是必不可少的,以便有足够时间使生物胞素扩散到树突和轴突。某些染料,如neurobiotin,也能穿透通过间隙连接耦合到记录单元的神经元。枪头的大小也需要优化,如胞体趋向于被拉出时的开口大,当枪头太小生物胞素加载受到损害。此外,虽然从全细胞模式脱离适当的程序是必不可少的恢复胞体。记录24小时,随后的温育后随后的PBS在4%PFA切片的确保了组织的交联降低了,这对于免疫组化是至关重要的。在4℃将切片的存储也用于保持片完整性的关键。然而,在PFA长时间储存减少与抗体标记程序最终的成功。优化初级抗体孵育的浓度和持续时间是很重要的,因为这些将对于各个抗体不同,有些抗体可从3要求 - 温育5天在厚组织最佳渗透。以确保带被二次初级抗体染色之前完好无损,除去盖玻片过程中需要适当的照料。
修改和故障排除
我们观察到,有在第一和第二污点之间没有固定的时间。部分已重新染色个月后对同一组织,并与多于一个的污点。在我们最近的作品中,我们比较使用与使用标准协议,免疫重新染色方法处理的部分,并找到在染色模式或生物胞素的稳健性罢了6,9,25,26无明显差异。
而它仍然被测试,它有可能重新染色可以不止一次执行,与组织的完整性是用于反复操作的限制因素。离散荧光团的情况也对为可以被可视化的抗原的数量的限制。因此,组织的精心处理建议。仍有待测试的附加处理是用抗原恢复协议(表面受体)restaining。由于组织的完整性从盖玻片除去后保留,我们预期,该过程也应在染色该推荐抗原恢复协议工作。在这方面,生理记录经常产生的细胞没有已知的神经化学标记物先验 ,再染色的潜在标记物可以便利标记识别为已经形态和电性能的基础上描述的神经元。
该技术的局限性
与厚的部分进行免疫组织化学染色有关的一个限制是该抗体的通过部分的完整厚度的渗透不充分,特别是与第一抗体标准保温过夜。此外,不同的抗体和链霉,用于揭示生物胞素,可以有不同的组织穿透。因此,建议在试运行被执行,以评估抗体的穿透深度和修改孵育时间,温度,和抗体和Triton&#160 X-100的浓度,以达到最佳的切片渗透和染色为每个抗体。还应当指出的是,与一种抗体或链霉抗生物胞素成功标记并不意味着第二抗体将渗透到部分的相同的深度。因此,必须小心,以验证每种抗体的渗透到使生物胞素标记的细胞进程检查共定位与神经化学标记物的水平。如果渗透不足,切片可以在<60微米的免疫重新切片。注意,但是,认为,由于切片为生物胞素已经处理时,细胞的形态,可以通过共焦成像捕获期间重新切片以消除解剖数据的可能的损失,并促进神经重建。虽然可能的是,年龄和动物物种可以改变抗体的渗透的程度,我们已经成功地使用鼠组织中这些程序从30-日间和60日龄大鼠和小鼠。
第二个限制是,生物胞素是不是固有的荧光和在记录过程中,不能用于实时成像和实时形态学特征。替代未缀合的荧光团和荧光黄已经用于将细胞27的实时成像。他们是不是永久性的,在固定失去荧光,使之成为不切实际的记录的神经元的事后神经化学鉴定。最近,随着生物胞素荧光团已被引入来克服此限制,并且可以被用于实时成像以及用于在双链或三标记事后处理,如这里详细描述。有趣的是,迄今为止,生物胞素填充有相比荧光黄28时导致了组合的电生理和解剖的研究更好的电和染色性能。
而言,关于现有的技术意义/替代方法
使用此处详述的协议的主要优点是,不像切除时,生物胞素填充细胞的结构和过程保持不变,并不会导致组织的永久性丧失,也不需要从多个节费力重建。因此,一个单细胞填充,随后通过免疫细胞化学所用的形态重构和特定的神经化学标记物识别帮助。
掌握这一技术后,未来的应用方向或
总之,我们目前的形态和事后双和下面的电生理记录神经元的三重免疫标记的复苏新颖实用的方法。该步骤是寻找新的标志作为知识的发展,重新评估神经元先前填充,可视化,和成像特别有利的。这是因为牛逼特别有利免疫组化,他可以进行数周甚至数月后,省组织的抗体。该方法不需要任何特殊的化学品,并可以安全地在任何实验室中进行。
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Disclosures
作者什么都没有透露。
Acknowledgments
作者要感谢来自NIH / NINDS R01 NS069861和NJCBIR CBIR14IRG024到VS.支持
Materials
Name | Company | Catalog Number | Comments |
NaCl | Sigma | S7653 | Immunostaining |
KCl | Fluka | 60129 | Immunostaining |
Na2HPO4 | Sigma | S7907 | Immunostaining |
KH2PO4 | Sigma | 229806 | Immunostaining |
Triton X-100 | Sigma | T8787 | Immunostaining |
Guinea pig anti CB1 | Sigma | Af530-1 | Immunostaining |
Mouse anti CCK | CURE, UCLA | courtesy of G. Ohning | Immunostaining |
Rabbit anti Parvalbumin | Swant | PV27 | Immunostaining |
Streptavidin, Alexa Fluor conjugate | Molecular Probes | S11227 | Immunostaining |
Normal goat serum (NGS) | Sigma | G9023 | Immunostaining |
Vectashield | Vector Labs | H-1000 | Immunostaining |
Secondary Antibodies | Invitogen Molecular probes | Alexa Fluor conjugated dyes | Immunostaining |
Labnet orbit low speed shaker | Bioexpress | S-2030-LS | Immunostaining |
Forceps | Dumont | 11231-30 | Immunostaining |
Slide folders | EMS | 71520 | Immunostaining |
Vibratome VT 1200 S | Leica | 14048142066 | Electrophysiology |
Multiclamp 700B amplifier | Molecular devices | Multiclamp 700B | Electrophysiology |
pCLAMP 10 Software | Molecular devices | pCLAMP 10 | Electrophysiology |
Digitizer | Molecular Devices | Digidata 1440 digitizer | Electrophysiology |
Filter tips | Nalgene | 171-0020 | Electrophysiology |
Sonicator | Fisher Scientific | 15-335-100 | Electrophysiology |
Microloaders | Eppendorf | 930001007 | Electrophysiology |
Biocytin | Sigma | B4261 | Electrophysiology |
References
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