Summary
פרוטוקול זה מתאר שיטות כדי להקליט התגובה גזע המוח של עכברוש לאחר הלידה הגורים. לבחון התפתחות תפקודית של תאים שיער החיצוני, ההליך ניסיוני של קלאמפ תיקון שלם-תא הקלטה בתאים מבודדים שיער החיצוני מתואר צעד אחר צעד.
Abstract
תא שיער החיצוני הוא אחד משני הסוגים של תאי חישה שיער ב שבלול יונקים. הם לשנות אורכם תא עם הקולטן פוטנציאליים כדי להגביר את הרטט חלש של אותות קול ברמה נמוכה. מורפולוגיה ורכוש אלקטרופיזיולוגיות של תאים שיער החיצוני (OHCs) להתפתח מוקדם הגילאים כמחנכת. ההבשלה של תא שיער החיצוני יכול לתרום להתפתחות של מערכת השמיעה. עם זאת, התהליך של פיתוח OHCs לא למדה היטב. זה גם בגלל הקושי למדוד את תפקידם על ידי גישה אלקטרופיזיולוגיות. במטרה לפתח שיטה פשוטה כדי לטפל בבעיה לעיל, כאן אנו מתארים פרוטוקול צעד אחר צעד כדי ללמוד את הפונקציה של OHCs ב שבלול בחריפות הפומבית של חולדות כמחנכת. בשיטה זו, אנו יכולים להעריך את התגובה שבלולי לגירויים צליל טהור, לבחון את רמת הביטוי והתפקוד של prestin חלבון מנוע ב- OHCs. שיטה זו יכולה לשמש גם כדי לחקור את תאי השיער הפנימי (IHCs).
Introduction
שתי פונקציות שונות של שבלולי תאים שיער החישה הם חיוניים עבור יונקים שמיעה: mechanoelectric התמרה חושית (MET) ו- electromotility1,2. על ידי ערוצי MET ממוקם על הצרור שיער, IHCs (IHCs) OHCs המר רטט קול לתוך שינויי פוטנציאל ממברנה, כמו גם את האותות החשמליים של ספירלה innervated גנגליון נוירונים. OHCs לשנות את אורכם תא עם קרום פוטנציאליים ומגבירים את הרטט של קול ברמה נמוכה. פעילות זו כינה electromotility נגזר על ידי prestin חלבון המנוע ממוקם בקיר הלטראלי של OHCs3.
במינים רבים כולל מכרסמים, הפונקציה שמיעה היא בשלה4,מוקדמת אפוק כמחנכת5. אין פוטנציאל פעולה בתגובה אותות קול יכול להתגלות בקליפת המוח השמיעתית לפני6,תחילת7שמיעה. התפתחות המורפולוגיה והתפקוד של שבלול נחקרה נרחב העכבר, גרביל, עכברוש-4,-5,-8. Mechanotransduction ואת electromotility של תאים שיער מפותחים גם בתחילת החיים אפוק5.
על מנת להעריך את הרגישות שמיעה של חולדות בגילאים שונים כמחנכת, פיתחנו שיטה של גזע המוח השמיעתית תגובה (ABR) הקלטה עכברוש הגורים. תיקון שלם-תא קלאמפ היא טכנולוגיה אידיאלי כדי לחקור את OHCs electrophysiologically. עם זאת, בהשוואה את המלחציים תיקון הופיעה נוירונים ותאי אפיתל אחרים, שיעור נמוך של תאים שלמים איטום מוגבלת החקירה של electromotility של OHCs מבודדים.
כאן נתאר הליך כדי לחקור את OHCs מורפולוגית, electrophysiologically ב שבלול בחריפות הפומבית של חולדות כמחנכת. בשיטה זו יכול להיות שונה כדי לחקור את המנגנונים המולקולריים המסדירים הפנימי תא שיער התפתחות ותפקוד.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
כל הפרוטוקולים ניסיוני מעורבים בנושאים בעלי חיים אושרו על ידי ועדת האתיקה חיה של האוניברסיטה הרפואית בדרום.
1. מכינים את פתרונות לניסויים
- להכין ההרדמה (ראה טבלה של חומרים): סודיום פנטוברביטל 1.5% מומס ddH2O.
- להכין את הפתרון לנתיחה (ראה טבלה של חומרים): להמיס שקית אחת של אבקת L-15 של Leiboviz ב 1 ליטר של ddH2O. התאם pH ל 7.3 עם 1 M NaOH. התאם osmolarity ל 300-330 mOsm על-ידי שימוש, osmometer ו 10 מ מ HEPES לפני השימוש.
- לפזר 2 מ"ג/מ"ל collagenase הרביעי (ראה טבלה של חומרים) בתמיסה לנתיחה מוכן בשלב 1.2.
- להכין את הפתרונות immunostaining (ראה טבלה של חומרים): להמיס את paraformaldehyde 4% בתוך תמיסת מלח פוספט buffered (PBS).
התראה: Paraformaldehyde הוא רעיל; לענוד הגנה הולמת. - לדלל את הסוכן חדירות 0.3% ב- PBS. לדלל את הנסיוב עז נורמלי 10% ב- PBS כמו המאגר חסימה. לדלל את 1:200 נוגדן prestin במאגר חסימה. לדלל את 1:600 Alexa488 מצומדת נוגדן במאגר חסימה. לדלל את 1:200 isothiocyanate Phalloidin-Tetramethylrhodamine B ב- PBS.
- להכין את הפתרון חוץ-תאית (ראה טבלה של חומרים): להכין L-15 בינוני של Leiboviz, כפי שתואר לעיל (שלב 1.2).
- להכין את הפתרון תאיים (ראה טבלה של חומרים).
2. ABR הקלטה
הערה: ABR הקלטה תוארה בעבר בפירוט שלנו המחקר הקודם9.
- עזים ומתנגד חולדות ספראג Dawley (SD) (בת 1-14 יום הגורים ו- 2 - בת חודשים מבוגרים, שני המינים) עם זריקה אחת של 1.5% סודיום פנטוברביטל (22 מ"ג/ק"ג עבור הגורים ו- 30 מ"ג/ק"ג למבוגרים, בקרום הבטן (i.p.)).
- מקם את החיה anesthetized תבנית פוליאתילן מוקצף לשתק גוף החיה. במקום החיה על טבלת אנטי רטט בחדר attenuating-קול. לשמור על טמפרטורת גוף של החיה 37.5 ° C עם כרית חימום.
- נגב באזור הראש עם אתנול 70% (vol/כרך). באמצעות מספריים בסדר, לבצע חתך 1-2 מ מ ventrolateral פינה חיצוני כדי למקם את הפניה אלקטרודה או הקרקע. אלקטרודה המחט תת-עורי (הקלטה אלקטרודה) ממוקם מעל לקודקוד הגולגולת (איור 1 א').
- שימוש מחולל אותות, ליצור התפרצויות הטון מכויל (עלייה ms 1/סתיו, מישור 3 ms) של תדרים שונים (2, 4, 8, 16, 24 ו- 32 kHz) בעוצמות (ירד מ 85 dB SPL 10 בשלב 5 dB). לגוון את תדירות משרעת באופן ידני או באמצעות מחשב. לספק גירויים קול באמצעות רמקול אלקטרוסטטי ממוקם 10 ס מ משם לכיוון הראש של חיה.
- סינון (100-1, 000 Hz), להגביר, ממוצע (256 פעמים) קול elicited פוטנציאל באמצעות מעבד מרובה פונקציות כדי לקבל את Abr. עקבות ABR להשגחה באינטרנט ומאוחסן לניתוח במצב לא מקוון. זה לוקח בערך 40 דקות כדי להשלים את ABR הקלטה מחיה לחיה.
הערה: בדרך כלל, 3-7 פסגות (גל אני לגל VII) עם השהיות ארוכות יותר פחות מ 15 ms יכול להיות מזוהה (איור 1B). הסף ABR מוגדר של רמת הקול המינימלי-מאיזה גל I ו- II יכול להתגלות. - המתת חסד לפני החיות ער מן ההרדמה (עם זריקה בקרום הבטן של 0.3 mL 1.5% סודיום פנטוברביטל).
3. ניתוח של איבר קורטי (OC)
- עזים ומתנגד עכברוש הגורים. עבור חולדות בן פחות מ 6 ימים (< P6), לשמור את החיה לצלחת תרבות 100 מ מ, מכסים את הכלי עם קרח למשך 10 דקות. עבור חולדות > P6, עזים ומתנגד החיה עם זריקה אחת של 1.5% סודיום פנטוברביטל (22 מ"ג/ק"ג, i.p.). לערוף את הגורים עכברוש לאחר הרדמה.
- לחטא את הראש ע י ריסוס עם 70% (vol/כרך) אתנול.
- לפתוח את הגולגולת לאורך הקו האמצעי הסאגיטלי עם מספריים; מסירים את המוח כדי לחשוף את האוזן הפנימית.
- העברת האוזן הפנימית לתוך צלחת פטרי 35 מ מ מלא 3 מ"ל של קרח L-15 (איור 2 א).
- תחת המיקרוסקופ לנתיחה, להשתמש מלקחיים בסדר כדי להסיר את הקפסולה הגרמי של שבלול (איור 2B).
- עטיפה OC ומקושרת לחריץ vascularis (SV) מ- modiolus.
- על-ידי החזקת בחלק הבסיס של ה-SV עם מלקחיים, להפריד OC של ה-SV לחלוטין על-ידי רגיעה לאט מן הבסיס-כדי-איפקס (איור 2C).
- לחתוך OC באופן שווה לתוך שלוש חתיכות באמצעות מספריים בסדר (איור דו-ממדי).
4. immunofluorescence מכתים
- באמצעות טיפ פיפטה µL 200, להעביר את הקטעים של OC (שלב 3.8) על זכוכית, לתקן עם 100 µL של 4% paraformaldehyde במשך 4 שעות לפחות ב 4 º C.
התראה: Paraformaldehyde הוא רעיל; לענוד הגנה הולמת. - לשטוף את הרקמה באמצעות הסטת את paraformaldehyde עם µL 100 ל- PBS טריים. לשטוף את הרקמה שלוש פעמים במשך 10 דקות.
- דגירה הרקמה עם סוכן חדירות 0.3% ב- PBS למשך 30 דקות בטמפרטורת החדר.
- למחוק את הסוכן חדירות ב- PBS ולשטוף את הרקמה שלוש פעמים עם PBS.
- בלוק עם הנסיוב עז נורמלי 10% ב- PBS לשעה בטמפרטורת החדר.
- דגירה עם נוגדן anti-prestin-קצה קרבוקסילי (1:200) בחסימה פתרון 2 h בטמפרטורת החדר או ב 4 מעלות צלזיוס למשך הלילה.
- לשטוף שלוש פעמים עם PBS במשך 5 דקות.
- דגירה עם נוגדנים משניים מצומדת-Alexa488 (1:600) בתמיסה החסימה לשעה בטמפרטורת החדר בחושך.
- לשטוף שלוש פעמים עם PBS עבור 5 דקות בחושך.
- תקופת דגירה עם rhodamine-phalloidin (1:200) של 10 דקות בטמפרטורת החדר בחושך.
- לשטוף שלוש פעמים עם PBS עבור 5 דקות בחושך.
- הר על משטח זכוכית הרכבה בינונית (מכיל דאפי). התמונה עם מיקרוסקופיה קונפוקלית באמצעות 405 ננומטר, 488 ננומטר, 594 ננומטר לייזר. קבע את עוצמת הלייזר-0.1-0.5 mW מהירות הסריקה-מסגרת 0.5/s.
5. תיקון קלאמפ הקלטה של OHCs מבודדים
- השתמש את פולר פיפטה, מיקרו-הזייפן לבצע תיקון סיליקון בקוטר טיפ 2-3 מיקרומטר. מילוי חוזר של פיפטות עם פתרון תאיים. בדרך כלל, ההתנגדות הראשונית של תיקון פיפטה היה 2.5-3.5 MΩ בתמיסה אמבט.
- באמצעות טיפ פיפטה 200 µL, להעביר פיסת OC (מתוך שלב 3.8) 35 מ מ פטרי. לעכל את הרקמה עם 100 µL עיכול אנזימטי בינוני (collagenase הרביעי, ראה טבלה של חומרים) עבור 5 דקות בטמפרטורת החדר.
- תחסיר המדיום עיכול אנזימטי עם 100 µL של L-15. חותכים את הרקמה לחתיכות קטנות בעזרת אזמל מיקרו לבודד את תאי השיער.
- לאחר pipetting עדין, להעביר את התאים לתא פלסטיק קטן תוצרת בית (קוטר ~ 1.5 ס מ) מלא אמבטיה ללא אנזים פתרון (~ 1.5 מל ', ראה טבלה של חומרים).
- מניחים את התא על השלב של מיקרוסקופ הפוכה. למצוא את OHCs בודד בריא להופיע.
- לטעון על פיפטה תיקון לתוך השלב הראשי של מגבר 700B. להעביר את פיפטה תיקון בקפידה על-ידי micromanipulator ומקמו אותו סביב החלק התחתון של התא שיער החיצוני (איור 3 א).
- תיקון שלם-תא מהדק OHC על ידי איטום הקיר לרוחב של גוף התא. החל יניקה קלה עד נקרע קרום התא. הגדר החזקת פוטנציאליים ב-70 mV. תאים עם הגישה התנגדות נע בין 10 ל 17 MΩ והתנגדות ממברנה נע בין 100 ל 500 MΩ, והם נחשבים תצורה שלם-תא מוצלחת.
- באמצעות שליטה במחשב, החל hyperpolarizing depolarizing מתח (משך 250 ms והחל −140 וכלה +94 mV ב- 13 שלבים mV) על התא שמעודדים תאים כל הזרמים.
- להגביר את הזרמים תאים שלמים, לסנן (תדירות פינה של 5 קילו-הרץ) על ידי מגבר 700B. להמיר את הנתונים על-ידי ממיר 1440A חנות לניתוח במצב לא מקוון.
- למדוד את קיבול הממברנה של OHCs באמצעות פרוטוקול גירוי מתח גל סינוס שני נשלט על ידי תוכנת מלחציים תיקון. הגדר את טווח מתח stimulate מ-140 110 mV. לאחסן את הנתונים לניתוח במצב לא מקוון.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
ABR יכול להיות ממיתוס עכברוש מרדימים גורים שגילם יום כמחנכת 7 (P7) באמצעות התפרצויות צליל טהור (איור 1 א'). כפי שמוצג באיור 1B, ואת ABR המתקבל הגורים עכברים הראה רק 3-4 גלים ברורים עם משרעת קטן. בדרך כלל, עד שבע הפסגות נצפו ב ואת ABR למבוגרים בעלי חיים (איור 1B).
כדי להפוך את immunostaining הבאים מדידות אלקטרופיזיולוגיות, האוזן הפנימית חולדה היה גזור טריים מן העצם הטמפורלית. אנו מראים את השלבים רצופים של רקמות ביתור לבודד OC SV, את modiolus (איור 2A–2 C). OC נחתך לתוך שלוש חתיכות באופן שווה עם מיקרו-מספריים (איור דו-ממדי). כדי להציג את המורפולוגיה של תאי השיער, הקטעים היו מוכתמים phalloidin, נוגדן prestin ודאפי (2E איור). חבילות שיער (באדום) מצביעים על המשטח הפסגה של תאים שיער, ואילו גוף התא OHCs סומן ע י prestin (בירוק). הגרעין סומן על ידי דאפי (בכחול) הממוקמים באזור התחתון של IHCs ושל OHCs. כפי שמוצג באיור 2E, prestin לא זוהה את OHCs של שבלול-P5. Prestin נצפתה לראשונה ב- P7 ב OHCs ממוקם ב שבלול הבזליים.
לאחר העיכול עדין, OHCs היו מבודדים מקליפורניה (איור 3 א). כל תא מתח-קלאמפ הקלטות בוצעו מ OHCs בחריפות מבודד שבלול חולדה. דוגמה ייצוגית של הזרם שלם-תא הקליט מ OHC P9 מבודד, בתגובה פוטנציאל הממברנה משתנה מ−140 עד +107 mV מוצג באיור 3B. אנא שימו לב כי אזור N-צורה של העקומה-V, המעידים על המצאות של K-Ca הנוכחי אשר הוא תגובה ייחודית של OHCs. מונע על ידי מתח הממברנה, המשחק הקלאסי נח תאיים– בשילוב עם prestin, להופיע כמו קיבול הממברנה לא לינארית (NLC) שינויים במצב מלחציים תיקון כל תא. NLC אופייני של OHC בוגר מאופיין בצורת פעמון התלות קרומית אפשרית. NLC יכול להיות מצויד עם פונקציה בולצמן שתי המדינות ומשקפים את הפונקציה electromotility של OHCs. הפונקציה בולצמן למדידות קיבול מתואר:
המשוואה ואת הפרמטרים היו שמתואר הנייר הקודם שלנו9. NLCs נציג שני מוצגים באיור 3C.
איור 1. גזע המוח השמיעתית תגובה הקלטה. (א) האלקטרודה הקלטה הוכנס לתוך הקרקפת בין שתי האוזניים. אלקטרודות הקרקע והפניה הונחו תחת פינה ימין ועל שמאל, בהתאמה. רמקול בשדה פתוח הוצב 10 ס מ מן קצה האף של החולדה. (B) ABR שני ואת נציג בתגובה בהתקפים הטונים 16 kHz, 80 dB SPL. המעקב העליונה הקליטה היה כלב P8. מעקב התחתונה רשמה של עכברוש למבוגרים. המספרים מציינים את הפסגות שונים של ואת. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.
באיור 2. . הקרע של איבר קורטי. (א) האוזן הפנימית גזור מן גור חולדה P9. שבלול של אזור שיווי המשקל מוצגים. (B) המבנה של שבלול נחשף לאחר ההסרה של הקיר גרמית. (ג) איבר קורטי (OC) ו לחריץ vascularis (SV) הם בודדו אותנו מהמתרחש modiolus. (ד) קורטי של איבר נחתך באופן שווה לתוך שלוש חתיכות. סרגלי קנה מידה ב- A-D מייצגים 1,000 מיקרומטר. (E) תמונות קונאפוקלית הצג תאי השיער הממוקמים בקטעים השונים (הבסיס, האמצעי, ולבלוב) לאורך שבלול. Rhodamine-phalloidin (אדום) מייצג חבילות שיער הממוקם על פני השטח הפסגה של תאי השיער. דאפי (כחול) מייצג את הגרעינים ממוקם בחלק האמצעי-התחתון של תאים שיער. Prestin (המסומנות בירוק) היה רק הביע בקיר הלטראלי של תאי שיער החיצוני. האמצעי וקטעים הבזליים-P7, מוצג בלבד לערוץ הצבע הירוק כדי להמחיש את הביטוי של prestin ב OHCs. סרגל קנה מידה מייצג 20 מיקרומטר. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.
איור 3. תיקון שלם-תא קלאמפ הקלטה של תאים מבודדים שיער החיצוני. (א) תא מבודד שיער החיצוני היה אטום במצב שלם-cell. סרגל קנה מידה מייצג 10 מיקרומטר. (B) א נציג אני-V עקומה הקליט מתוך תא שיער P9 החיצוני. (ג) קרום לא לינארית קיבוליות (NLC) המתקבל שני תאים שיער החיצוני בגילאים שונים. התגובות קיבול-מתח (מעגלים פתוחים) היו מצוידים לפונקציה בולצמן (מוצג כמו הקווים עבים). NLC היו מנורמל כדי קיבול ליניארית המתאימה (קלינט). אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
בחולדות צעיר יותר היום ה-11, אין פוטנציאל פעולה בתגובה לגירוי צליל יכול להיות שנצפו בקליפת השמיעה6,7. לכן, כמחנכת היום ה-11 מתואר "תחילת הדיון"10. פיתוח שמיעה פונקציה לפני תחילת הדיון היה לא טוב למד עדיין. באמצעות השיטה דומה עבור הקלטת ABR למבוגרים, נדגים כי Abr יכול להיות שהפיק צליל טהור פרץ מן החולדה הגורים צעיר יותר P11 (איור 1). עם זאת, ואת ABR המתקבל הגורים עכברים הראה כמה תכונות שונות מאלו של מבוגרים בעלי חיים. התגובות ABR קטנים משרעת עם סף גבוה יחסית. תוצאה זו מרמזת כי פיתוח מערכת השמיעה יש רגישות נמוכה אותות קול. הבדל משמעותי נצפתה ב ואת ABR הקליטה של עכברוש הגורים. בדרך כלל, עד שבע הפסגות נצפו ב ABR למבוגרים ואת9. בפסגות אלה עם השהיה שונות מופקים על ידי גזע המוח שונה גרעינים לאורך מסלול השמיעה11. התוצאות שלנו עולה כי רק I-IV, הגלים היו לזיהוי ב ABR מן הגורים עכברוש (איור 1B). הגלים I ו- II המשקפות את התגובות שבלול ואת ה11של עצב השמיעה. לכן, התוצאות מצביעות על גרעינים השמיעה ברמה גבוהה יותר נכשל להגיב לגירויים אקוסטית במהלך הפיתוח. נתונים אלו מראים את שבלול להגיע לבגרות פונקציונלי מוקדם יותר מאשר מערכת השמיעה המרכזית. השיטה שנתאר כאן חשוב לחקר מולקולרית מנגנונים המסדירים פונקציה תא שיער ופיתוח שבלול.
ניתוח איכותי של OC חיוני לניסויים נוספים לרבות immunostaining, ווסטרן סופג מדידות אלקטרופיזיולוגיות. הניסויים בוצעו באמצעות חולדות SD בוגרים וגורי עכברים בין 1 ל- 14 ימים. עכברוש הגורים הינם אידיאליים עבור בסדר לנתיחה העצם שבלולי רך, ניתן להסיר בקלות על ידי מלקחיים מבלי להזיק את הציוד עבור עכברים בוגרים, נדרש משנה זהירות מסוימת כדי למנוע קריעה OC בעת הסרת הקפסולה קשה גרמית. באמצעות מלקחיים בסדר, OC של SV המשויך ניתן להעלות מ modiolus. OC נפרדו, SV יש מרקם שונה (איור 2C). עבור הגורים עכברוש, OC יכול לחתוך שלושה מקטעים באורך של 800-1200 מיקרומטר. שימו לב, כל הצעדים צריכה להתבצע תוך קר כקרח L-15 מהר ככל האפשר כדי למזער השפלה ולירידה רקמות.
מקטעים בודדים של OC הם טובים בהכנות immunostaining המערבי סופג, ניתוח ה-RNA. הנה אנחנו מראים המורפולוגיה של תאי חישה שיער ב- OC על-ידי immunostaining. OHCs יש צרורות שיער על פני השטח הפסגה ואילו הגרעין יש להם מלון basally12. Prestin חלבון מנוע מבוטא על קרום לרוחב של OHCs. הנתונים הדמיה קונאפוקלית ציין כי prestin לראשונה לידי ביטוי ב- P6-P7, הראו עלייה מתמשכת במהלך השבוע הבא (איור 2E). בניסויים נוספים, סופג המערבי ו q-PCR בוצעו כדי לכמת את השינויים ברמת הביטוי הנצפה של prestin במהלך הפיתוח (נתונים לא מוצג). מאחר תאי השיער הם המיעוט ב- OC, 6 עד 10 cochleae מומלצים בניסוי יחיד כדי להשיג אותות חזקים.
עבור תיקון קלאמפ הקלטות של OHCs, עיכול אנזימטי מתון בוצעה כדי להפריד את OHCs. התאים שיער שביר, זהירות מיוחדת נדרשת בשלב זה. השתמש טיפ פיפטה 200 µL כדי להעביר את רקמות ותאים נפרדים. הקטע המבודד של OC הועבר טיפה של פתרון collagenase (~ 100 µL) בצלחת פטרי למשך בערך 5 דקות בטמפרטורת החדר. הימנע פעמים עיכול ארוך, אשר יפגע קרום התא של OHCs. תחת המיקרוסקופ, OHCs מראה בריא נבחרו עבור ההקלטה מלחציים תיקון. תאי מראה סימנים של התכווצות, נפיחות, נזק, או טרנסלוקציה של הגרעין נכללו הניסוי הבא. בריא המופיעים בודד OHCs ו- IHCs הם קל לזהות על-ידי שינוי מורפולוגי שלהם. OHCs מראים בצורת גליל יחס ציר בקוטר גדול יותר, בעוד IHCs הם בצורת הבקבוק עם צוואר חזק12. מלחציים תיקון כל תא ב- OHCs קשה במקצת מאלו של נוירונים ותאי אפיתל אחרים. עבור קביעת תצורה של כל תא מוצלחת, היה פיפטה תיקון בדרך כלל ממוקם ליד לגרעין, ביקרתי את הקרום לרוחב העליון המכיל צפיפות גבוהה של חלקיקים prestin (איור 3 א). לאחר הקרום נבקעה, פרוטוקול גירוי גל סינוס שני מתח הוחל על התא על מנת לקבל את קיבול הממברנה של OHCs. באותה השיטה, באמצעות צעדים מתח, זה אפשרי להפיק שלם-התא הנוכחי.
שיטה זו היא כלי טוב כדי לחקור את תפקוד electromotility OHCs במבחנה9,13. שיטה זו יכולה לשמש גם כדי לחקור את הפונקציה של תעלות יונים, כמו גם את תכונות פרמקולוגיות של קולטני OHCs ו- IHCs14.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
המחברים אין לחשוף.
Acknowledgments
עבודה זו נתמכה על ידי מענקים התוכנית 973 (2014CB943002), את נבחרת מדעי הטבע קרן של סין (11534013, 31500841).
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Anesthetic | |||
| Pentobarbital sodium | Sigma | P3761 | 1.5% in water |
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Dissection solution | |||
| Leiboviz's L-15 Medium | Life Technologies | 41300-039 | 1 pack in 1 L water |
| Collagenase IV | Sigma | C5138 | 2 mg/mL in L-15 |
| HEPES | Sigma | 7365-45-9 | 10 mM |
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Immunostaining solutions | |||
| PBS | Thermo Fisher Scientific | 10010023 | PH 7.3 |
| Paraformaldehyde | Sigma | 158127 | 4% in PBS |
| Triton X-100 | Amresco | ZS-0694 | 0.3% in PBS |
| Normal goat serum | Thermo Fisher Scientific | 10000C | 10% in PBS |
| prestin antibody | Santa Cruz | SC-22694 | dil 1:200 |
| Alexa Fluor 488-conjugated antibody | Thermo Fisher Scientific | A-11055 | dil 1:600 |
| Phalloidin-Tetramethylrhodamine B isothiocyanate | Sigma | P1951 | dil 1:200 |
| DAPI | Solarbio | C0060 | dil 1:20 |
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Extracellular solution | |||
| Leiboviz's L-15 Medium | Life Technologies | 41300-039 | 1 pack in 1 L water |
| HEPES | Sigma | 7365-45-9 | 10 mM |
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Intracellular solution | |||
| CsCl | Sigma | 7647-17-8 | 140 mM |
| MgCl2 | Sigma | 7791-18-6 | 2 mM |
| EGTA | Sigma | 67-42-5 | 10 mM |
| HEPES | Sigma | 7365-45-9 | 10 mM |
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Equipment | |||
| Osmometer | Gonotec | OSMOMAT 3000 basic | |
| Forcep | WPI | 14095 | Tweezers dumont |
| Micropipette puller | Sutter Instrument | MODLE-P97 | |
| Micro Forge | Narishigen | MF-830 | |
| Mini Operating System | Sutter Instrument | MP-285 | |
| MultiClamp | Axon | 700B | |
| Low-Noise Data Acquisition System | Axon | 1440A | |
| ES1 speaker | Tucker-Davis Technologies | ||
| TDT system 3 | Tucker-Davis Technologies | ||
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Software | |||
| SigGenRP software | Tucker-Davis Technologies | ||
| BioSigRP software | Tucker-Davis Technologies | ||
| jClamp | Scientific Solutions | ||
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Animal | |||
| SD rat | Experimental Animal Center of Southern Medical University |
References
- He, D. Z., Zheng, J., Kalinec, F., Sacchi Kakehata, S. S. antos-, J, Tuning in to the amazing outer hair cell: membrane wizardry with a twist and shout. J Membr Biol. 209, 119-134 (2006).
- Dallos, P. Cochlear amplification, outer hair cells and prestin. Curr Opin Neurobiol. 18, 370-376 (2008).
- Zheng, J., et al. Prestin is the motor protein of cochlear outer hair cells. Nature. 405, 149-155 (2000).
- Abe, T., et al. Developmental expression of the outer hair cell motor prestin in the mouse. J Membr Biol. 215, 49-56 (2007).
- Waguespack, J., Salles, F. T., Kachar, B., Ricci, A. J. Stepwise morphological and functional maturation of mechanotransduction in rat outer hair cells. J Neurosci. 27, 13890-13902 (2007).
- Zhang, L. I., Bao, S., Merzenich, M. M. Persistent and specific influences of early acoustic environments on primary auditory cortex. Nat Neurosci. 4, 1123 (2001).
- De, V. -S. E., Chang, E. F., Bao, S., Merzenich, M. M. Critical period window for spectral tuning defined in the primary auditory cortex (A1) in the rat. J Neurosci. 27, 180-189 (2007).
- He, D. Z., Evans, B. N., Dallos, P. First appearance and development of electromotility in neonatal gerbil outer hair cells. Hearing Res. 78, 77-90 (1994).
- Hang, J., et al. Synchronized Progression of Prestin Expression and Auditory Brainstem Response during Postnatal Development in Rats. Neural Plast. , 4545826 (2016).
- Ehret, G. Development of absolute auditory thresholds in the house mouse (Mus musculus). J Am Audiol Soc. 1, 179-184 (1976).
- Møller, A. R. Hearing:anatomy, physiology, and disorders of the auditory system. , Academic Press. Dallas. (2006).
- He, D. Z., Zheng, J., Edge, R., Dallos, P. Isolation of cochlear inner hair cells. Hearing Res. 145, 156-160 (2000).
- Tang, J., Pecka, J. L., Tan, X., Beisel, K. W., He, D. Z. Z. Engineered Pendrin Protein, an Anion Transporter and Molecular Motor. J Biological Chem. 286, 31014-31021 (2011).
- Fu, M., et al. The Effects of Urethane on Rat Outer Hair Cells. Neural Plast. 2016, 1-11 (2016).
