Yöntem makalesi

Fare Embriyolarından Türetilen Ventral Orta Beyin Nöronlarında Kalsiyum Akışının Görselleştirilmesi

29 Mayıs 2025

Bu makalede

Özet

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Kaynak: Bancroft, E. A., {{}} ve diğerleri. Spontan Ca2+{{}} Akıları ve Aşağı Akış Etkilerinin Ölçülmesi. J. Vis. Uzm. (2020)

{{TAG_ 46}}Bu video, fare embriyolarından türetilen ventral orta beyin nöronlarındaki kalsiyum akışının gerçek zamanlı görselleştirmesini göstermektedir. Bir kalsiyum indikatörünü ifade etmek için viral bir vektör kullanılarak, nöronlar, spontan ve nörotransmitter kaynaklı kalsiyum aktivitesi sırasında floresan yoğunluğundaki değişiklikleri izlemek için konfokal bir mikroskop altında görüntülenir.

Protokol

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

1. Hücrelerin kaplanması

NOT: Deneyime dayanarak, embriyo başına yaklaşık 100.000 canlı hücre toplanır. 2-3 aylık zamanlanmış hamile fareler tipik olarak 8-10 embriyoluk çöp boyutlarına sahiptir; Bu nedenle, zamanlanmış hamile fare başına toplam hücre verimi için kaba bir tahmin yaklaşık 1 milyon hücredir.

  1. Bir hemositometre kullanarak bir hücre sayımı yapın ve ardından hücre kültürü ortamını kullanarak süspansiyonu 2.000 hücre/μL'ye seyreltin. Karıştırmak için kısaca ezin.
  2. Laminin solüsyonu ile lamelleri inkübatörden çıkarın ve kalan laminin solüsyonunu bir vakum kullanarak kaplanmış lamellerden aspire edin. Lamellerin tamamen kurumasını önlemek için hızlı bir şekilde plakalayın. Her lamel üzerine 100 μL (2,0 x 105 hücre/lamel ) pipetleyin ve Petri kaplarını 1 saat boyunca 37 °C'lik bir inkübatöre yerleştirin.
  3. Her tabağa dikkatlice 3 mL hücre kültürü ortamı ekleyin ve 37 °C inkübatöre geri koyun. Preform yarım orta 2 hafta boyunca haftada 2 kez değişir.

2. Adeno-ilişkili viral (AAV) vektörlerle 14 (in vitro gün) DIV'de hücre kültürünün enfeksiyonu

  1. Her yemek için 1 μL hSyn-GCaMP6f AAV (1.0 x 1013 titre) ile 1 mL serumsuz DMEM ortamı hazırlayın
  2. Hücre kültürü ortamını her tabaktan aspire edin ve hSyn-GCaMP6f içeren 1 mL serum içermeyen Dulbecco'nun Modifiye Eagle Ortamı (DMEM) ile değiştirin. Bulaşıkları 37 °C'lik inkübatöre 1 saat geri koyun.
  3. AAV'ler içeren serum serbest ortamını aspire edin ve 3 mL hücre kültürü ortamı ile değiştirin. Bulaşıkları 37 °C'lik inkübatöre geri koyun. 5-7 günlük AAV enfeksiyonunun ideal GCaMP ekspresyonu seviyelerine izin verdiğini bulduk. Bu viral enfeksiyon dönemi boyunca her 2-3 günde bir ortam değiştirmeye devam edin.

3. 19-21 gün arasında canlı konfokal Ca2+ görüntüleme in vitro (DIV)

NOT: Viral enfeksiyonu takiben 5-7 gün arasında görüntüleme yapılabilir. Bu, spontan Ca2 + aktivitesinin saptanmasına izin veren seviyelerde floroforun görünür ifadesini elde etmek için ideal bir penceredir.

  1. Preparation of recording buffers
    1. 1 L HEPES kayıt tamponu yapmak için şunu ekleyin: 9.009 g NaCl, 0.3728 g KCl, 0.901 g D-glikoz, 2.381 g 4- (2-hidroksietil) -1-piperazineetansülfonik asit (HEPES), 2 mL 1 M CaCl2 stok çözeltisi ve 500 μL 1 M MgCl2 stok çözeltisine 800 mL steril damıtılmış H2O. NaOH ile pH'ı 7.4'e getirin. 1 L'lik son hacme getirin.
    2. 200 mL 20 μM glutamat kayıt tamponu yapmak için, 40 μL 100 mM glutamat stok çözeltisini yukarıda açıklanan 200 mL HEPES kayıt tamponuna seyreltin.
  2. Confocal imfokal imaging
    1. 35 mm'lik steril bir Petri kabını 3 mL kayıt arabelleği ile doldurun.
    2. 37 °C inkübatörden enfekte kültürler içeren 35 mm'lik bir Petri kabını çıkarın. İnce uçlu forseps kullanarak, bir lamel kenarını dikkatlice tutun ve hızlı bir şekilde kayıt tamponu ile doldurulmuş Petri kabına aktarın. Kalan lameli orta ortamdaki 37 °C inkübatöre geri yerleştirin. Çanağı kayıt tamponu ile konfokal mikroskoba taşıyın.
    3. Görüntüleme yazılımını başlatın. Başlatılırken bir sonraki adıma geçin.
    4. Peristaltik pompayı başlatın ve hattı kayıt arabelleğine yerleştirin. Akış hızını 2 mL/dk olacak şekilde kalibre edin.
    5. Enfekte olmuş lamel 35 mm Petri kabından kayıt banyosuna aktarın.
    6. 10x suya daldırma objektifini ve parlak alan (BF) ışığını kullanarak odak düzlemini bulun ve yüksek yoğunluklu nöron hücre gövdelerine sahip bir bölge arayın. 40x suya daldırma hedefine geçin ve numuneyi yeniden odaklamak için BF ışığını kullanın.
    7. FluoView içindeki "Boyalar listesi" penceresinde AlexaFluor 488'i seçin ve uygulayın.
    8. AAV ifadeleri değişken olabilir; bu nedenle, floroforların aşırı maruz kalmasını ve foto-ağartılmasını önlemek için düşük HV ve lazer gücü ayarlarıyla başlayın. AlexaFluor 488 kanalı için yüksek voltajı (HV) 500'e, kazancı 1x'e ve ofseti 0'a ayarlayın. 488 lazer çizgisi için gücü %5'e ayarlayın. Z düzleminde görüntülenen etkin hacmi artırmak için iğne deliği boyutunu 300 μm'ye yükseltin. Emisyon sinyallerini alt doygunluk seviyelerine en iyi şekilde ayarlamak için "odak x2" tarama seçeneğini kullanın. Buradan, her kanalın ideal görünürlüğü elde edilene kadar ayarlar yapılabilir.
      NOT: GCaMP ile tüm Ca2+ akı aralığını doğru bir şekilde yakalamak için, dedektörü aşırı doygunlaştırmadan floresan yoğunluğunda bir artışa izin vermek için temel HV ve lazer gücü ayarlarını yapın.
    9. Mikroskop ayarları optimize edildikten sonra, GCaMP6f floresansında spontan değişiklikler gösteren birden çok hücrenin bulunduğu bir bölgeyi bulmak için sahneyi hareket ettirin ve görüntüleme için istenen düzleme odaklanın.
    10. Görüntü çerçevesini 1 saniyenin biraz altında bir kare aralığı elde edebilecek bir boyuta kırpmak için "Klip düzeltme" aracını kullanın. Bu, görüntüleme aralığını saniyede 1 kare olarak ayarlamak için gereklidir.
    11. "Interval" penceresini 1.0 değerine ve "Num" penceresini 600 değerine ayarlayın.
      NOT: İstenen zaman noktasında (300 sn) farklı kayıt arabellekleri sağlamak için, yeni çözeltiyi banyoya iletmek üzere pompanın gecikmesini kalibre etmek önemlidir. Bu, çözelti perfüzyon hızına (2 mL / dak) ve çözeltiyi pompalamak için kullanılan hattın uzunluğuna bağlı olacaktır.
    12. T serisi bir film çekmek için "Zaman" seçeneğini seçin ve ardından görüntülemeye başlamak için "XYt" tarama seçeneğini kullanın.
    13. Görüntüleme ilerleme çubuğunu izleyin ve hattı HEPES kayıt tamponundan uygun zaman noktasında 20 μM glutamat kayıt tamponuna taşıyın (örneğin, pompanın gecikmesi 60 s'de çözelti verecek şekilde kalibre edilmişse, 300 s'de glutamat vermek için hattı 240 karede glutamat tamponuna taşıyın).
    14. Görüntüleme tamamlandığında, Seri Bitti düğmesini seçin ve bitmiş t serisi filmi kaydedin. 20 μM Glutamat'ı 5 dakika daha perfüze etmeye devam edin, böylece kültürlenmiş nöronlar toplam 10 dakika boyunca glutamata maruz kalır. Görüntülenecek her lamel için bu işlemi tekrarlayın.
    15. 20 μM Glutamat'a 5 dakika daha maruz kaldıktan sonra, lameli banyodan çıkarın ve görüntüleme günü tamamlanana kadar kayıt tamponu içeren 35 mm Petri kabına geri koyun.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Malzemeler

Bu makalede kullanılan malzemelerin listesi
AdŞirketKatalog numarasıYorumlar
35 mm kaplamasız plastik hücre kültürü kaplarıVWR25382-348
Fiber Optik Aydınlatıcı, 100VKent ScientificKSC5410
Filter System, PES 22UM 250MLVWR28199-764
Fluoview 1000 konfokal mikroskopOlympus <
Olympus
Hanks-dengeli Tuz Çözeltisi (HBSS) 1xThermoFisher14175095500 mL
HEPESVWR101170-478
HeraCell 150 CO₂ incubatorHeraeus (ThermoFisher)
LamininSigma-AldrichL2020
L-glutamik asitVWR97061-634
Magnezyum Klorür (MgCl₂), andydrousSigma-AldrichM8266
MPII Mini-Peristaltic Pump, 115/230 VAC, 50/60 HzHarvard Apparatus70-2027
pAAV.Syn.GCaMP6f.WPRE.SV40Addgene100837-AAV1Titer: 1.00E+13 gc/ml
Potasyum Klorür (KCl), susuzSigma-Aldrich746436
Pump Head Tubing Pieces For MPIIHarvard Apparatus55-4148
Sodyum Klorür (NaCl), susuz<746398
Time-pregnant female C57BL/6 miceTexas A&M Institue for Genomic Medicine
td style='padding:0px 3px; dikey hizalama:alt;' >Fluoview 1200 konfokal mikroskoptd style='padding:0px 3px;vertical-align:bottom;'>Sigma-Aldrich

Yeniden basım ve izinler

Bu JoVE makalesinin metnini veya şekillerini yeniden kullanmak için izin iste

İzin iste

Etiketler

Konfokal MikroskopiViral Vekt rKalsiyum ndikat rFloresan G r nt lemeSpontan AktiviteN rotransmitter nd klGlutamat Kayd

İlgili makaleler