Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliğiniz gereklidir. Giriş yapın veya ücretsiz denemenizi bugün başlatın.

Yöntem makalesi

Membran Yetişkin farelerin ventromedial Hipotalamus Nöronlar Potansiyel Boya Görüntüleme Glikoz Algılama Çalışması için

12.9K görüntüleme

⸱

DOI:

10.3791/50861

⸱

27 Kasım 2013

 ,  , 
1Department of Pharmacology and Physiology, Rutgers New Jersey Medical School, 2Center for Taste and Feeding Behavior, Universite de Bourgogne

Bu makalede

Özet

Yetişkin-yaşlı farelerin tek nöronların aktivitesi belirli beyin bölgelerinde nöronları dissociating ve floresan membran potansiyeli boya görüntüleme kullanılarak incelenebilir. Glikoz değişikliklere test yanıtlar olarak, bu teknik, yetişkin ventromedial hipotalamus nöronları glikoz duyarlılığını belirlemek için kullanılabilir.

Özet

Nöronal aktivite çalışmaları nedeniyle sık sık artan bağ dokusu ile ilgili teknik zorluklar kemirgenler yaş en az 2 ay nöronları kullanılarak gerçekleştirildi ve yaş ile oluşan nöronal canlılığı azalmıştır. Burada, yetişkin yaşlı farelerin sağlıklı hipotalamik nöronların ayrışma için bir metodoloji tarif eder. Yetişkin-yaşlı farelerin nöronların çalışma yeteneği daha geç bir yaşta tezahür ve bazı çalışmalar için daha fazla gelişimsel doğru olabilir hastalık modellerinin kullanımına izin verir. Tek bir nöron çalışma elektrofizyoloji kullanarak karşıt olarak ayrışmış nöron Floresan Görüntüleme, nöronların nüfusu aktivitesini incelemek için kullanılabilir. Istenen nöronal tipi, hipotalamik glikoz algılama nöronlar için nadir olan bir heterojen popülasyonu nöronal okuyan bu özellikle yararlıdır. Biz cha onların yanıtları incelemek için yetişkin ventromedial hipotalamik nöronların membran potansiyeli boya görüntüleme kullanılmaktadırhücre dışı glükoz nges. Glikoz algılama nöronlar enerji dengesi düzenlenmesinde merkezi bir rol oynadığına inanılmaktadır. Yetişkin kemirgenler glikoz algılamayı çalışma yeteneği işlevsiz enerji dengesi (örn.. Obezite) yaşla birlikte artış ile ilişkili hastalıkların baskın beri özellikle yararlıdır.

Giriş

Beyin nöroendokrin ve otonom sinir sistemleri ile enerji homeostazisini düzenler. Ventromedial hypothalamus (VMH), ventromedial çekirdeği (VMN) ve kavisli çekirdek (ARC) oluşan, enerji homeostazının düzenlenmesinde merkezi için önemlidir. İhtisas glikoz algılama nöronlar, VMH içinde, nöron aktivitesi ve periferik glukoz homeostazını 1. bağlantı. Glikoz heyecanlı (GE) glikoz (GI) nöronlar dışı glikoz arttıkça onların aktivitesini azaltmak inhibe ederken nöronlar artırmak; nöronların algılama glikoz iki türü vardır. VMH glukoz algılama nöronlar genellikle elektrofizyoloji veya kalsiyum / zar potansiyeli duyarlı boya görüntüleme kullanılarak incelenmiştir.

Elektrofizyolojik yama kenetleme tekniği ex vivo nöronal aktivitenin çalışmaya altın standart olarak kabul edilir. Bu teknikte, bir cam mikropipet elektrot yüksek direnç üzerinden hücre membranına bağlı olduğu(GΩ) mühür. Yama kelepçe elektrotlar aksiyon potansiyeli frekansı (akım kelepçe) veya iyon iletkenlik (gerilim kelepçe) gerçek zamanlı kayıt, tek bir nöronun içinde değişir sağlar. Yama kenetleme tekniği spesifik bir iyon kanal iletkenliklerini değişiklikler ile ilgili ayrıntılı bilgi sağlar birlikte, önemli bir dezavantajı, sadece bir nöron, bir süre gözlendi olmasıdır. Hatta, belirli bir deneysel tedavi başlamadan önce bir glikoz algılama nöron o bir kayıt olduğunu doğrulamak için kayıt yaklaşık 30-45 dakika sürer. Ayrıca, GI ve GE nöronlar

Ayrışmış VMH nöronların floresan görüntülemenin hu çalışma sağlareş zamanlı olarak nöronların ndreds. Kalsiyum duyarlı boyalar dolaylı olarak nöronal aktivitenin değişikliklere ilişkili hücre içi kalsiyum değişiklikleri ölçmek için kullanılabilir. Membran potansiyeli duyarlı boyalar zar potansiyel değişiklikleri izlemek için kullanılır. Hücre membran potansiyelinin ölçülmesi, hücre içi kalsiyum seviyelerinde değişiklik ile karşılaştırıldığında nöronal aktivitenin daha doğrudan bir endeksidir. Ayrıca, membran potansiyeli boya (MPD) görüntüleme potansiyel aksiyon potansiyeli ateşleme değişmiş değildir ve hücre içi kalsiyum düzeyleri değişiklik olmayabilir membran potansiyeli küçük değişiklikleri algılar. Bu flüoresan görüntüleme teknikleri Hem genç farelerde 2-7 dan VMH glikoz algılama nöronlar incelemek için kullanılmıştır. Sonuçlar yama klempi elektrofizyoloji ile elde edilenden daha az ayrıntılı olarak olsa da, görüntüleme deneylerin kuvveti, aynı anda, kaçınılmaz olarak glikoz algılama nöronların önemli bir sayısını içerir hücrelerin geniş bir popülasyonu değerlendirmek olmasıdır. MPD görüntüleme idaha düzgün olarak VMH boyunca lokalize GI nöronlar çalışmak için özellikle kullanışlıdır, böylece ayrışmış VMH (~ 15% GI) olarak çalışmak üzere yeterli bir popülasyonu sağlanır. GE nöronlar yoğun ventrolateral-VMN ve ARC ve VMN arasında hücre zayıf bölgede lokalize ise aksine, bunlar VMH içinde nöronların önemli sayıda (<% 1 GE) temsil etmemektedir. Ayrıca, izole nöronların inceleyerek, Astrositik ve presinaptik etkileri ortadan kalkar. Fizyolojik bağlantılar ve işlemler kaybolur beri bu ilk sipariş nöron etkilerini inceleyerek bir avantaj, hem de dezavantaj olabilir.

Yama kelepçe elektrofizyoloji ve MPD / kalsiyum boya görüntülemede hem de sınırlayıcı faktör, daha küçük hayvanların (örneğin,. Fareler veya sıçanlar

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

Protokol

1.. Hayvanlar

  1. Tüm prosedürler New Jersey Kurumsal Hayvan Bakım ve Kullanım Tıp Üniversitesi'nde Komitesi ve Diş Hekimliği tarafından onaylanmıştır.
  2. Ev grup erkek C57BL / 6, 12 saat aydınlık/12 saat karanlık programına fareler ve su ve gıda ad libitum erişim sağlar. 4-5 aylıkken kurban. Farelerin Ötenazi anestezi cerrahi düzlemi ve ötenazi ikinci bir formu (örneğin, diyafram üzerinden göğüs boşluğuna nüfuz kesi) kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Bu Ötenazi üzerine AVMA Yönergeleri ile tutarlıdır.

2. Perfüzyon Çözüm, Lameller, Cam Pipetler ve Medya hazırlanması

  1. 2.5 mM KCl, 7 mM MgCl2, 1.25 mM NaH 2 PO 4, 28 mM NaHCO 3, 0.5 mM CaCl2 içeren 1 L perfüzyon çözeltisi oluşturunuz, 7 mM glikoz, 1 mM askorbat, ve damıtılmış dH 2 O. 3 mM piruvat Için ~ 30 ozmolaritesini ayarlayınYaklaşık 80 g / L sukroz kullanılarak 0 mOsm. % 95 O 2/5% CO2 kabarcıkları ve pH'ı 7.4 'e ayarlayın ile Oxygenate. Her deney perfüzyon çözeltisi yaklaşık 200 ml gerektirecektir. Bu süspansiyonun tam bölenleri kadar, 2 ay boyunca -20 ° C'de saklanabilir.
  2. Glukoz, 2.5 mM glükoz ve 100 U / ml penisilin streptomisin olmaksızın Neurobasal ortamı içeren 250 ml Neurobasal stokları olun. Sukroz ile 280 mOsm Neurobasal stokunun ozmolaritesini ayarlayın. 500 ml glükoz, 2.5 mM glükoz ve 100 U / ml penisilin streptomisin olmaksızın hazırda-A ortamı içeren stok hazırda bekleme olun.
  3. Stericup vakum filtre birimleri kullanarak iyi hisse senetleri ve filtre sterilize hem karıştırın. Cam veya karıştırma çubukları ile glikoz veya diğer kirleticileri tanıtmak için dikkatli olun. Işıktan korumak ve ortam kadar, 2 ay boyunca 4 ° C de saklamak için folyo ile şişe sarın.
  4. Ipuçları no lo böylece 4 otoklavlanmalıdır cam pipetler (9) ve ipuçlarını alevnger keskin ve açıklık çapları olan büyük (~ 0.9 mm), orta-büyük (~ 0.7 mm), orta (~ 0.5 mm) ve küçük (~ 0.3 mm). En büyük zorlukla perdahlanmalı ve en küçük çapının yaklaşık üçte biri olmalıdır.
  5. Hasat nöronlar,% 70 etanol kullanılarak ve bir Bunsen brülör alevi üzerinden geçen temiz, dört adet 25 mm cam kapak slipleri bir gün önce. Steril 35 mm kültür çanağı her bir lamel ve 2 ml dH 2 O'da steril% 1 poli-D-lisin eklemek Gece boyunca bir kuluçka makinesine (37 ° C) 'de yemekler koyun. Ertesi gün, steril dH 2 O 3x ile yıkayın ve lamelleri tamamen kuru izin verir.
  6. 1 M laktik asit ve Glutamax 200 ul hacimde 75 ul alikotları; -20 ° C'de saklayın Tam homojenliği sağlamak için kullanımdan önce laktik asit ve Glutamax hacimde eritin.
  7. Hasat nöronların gününde, insülin olmadan 1 mM laktik asit, 0.5 mM Glutamax,% 2 ve B27 içeren hazırda-A stoklar oluşan taze kültür ortamı içinde 30 ml yapmak. Vortex ve 1 N NaOH ile pH 7.4 'e ayarlayın.
  8. Buz üzerinde 60 mm bir cam Petri kabındaki kültür ortamı 10 ml koyun, buz üzerinde bir 15 ml konik bir tüp içinde 2 ml koymak ve oda sıcaklığında kalan ortamı tutun.
  9. Hasat nöronların günde, 1 mM laktik asit, 0.5 mM GlutaMAX ve insülin olmadan% 2 B27 içeren Neurobasal stoklar oluşan yeni büyüme ortamı içinde 25 ml yapmak. Vorteks ve 1 N NaOH ile pH 7.4 'e ayarlayın. Taze büyüme ortamı, en az 30 dakika süreyle bir inkübatör (37 ° C,% 5 CO2) dengelenmeye bırakın.

3. Kardiyak perfüzyon

  1. Tam% 95 O 2/5, en az 15 dakika boyunca buz üzerinde% CO2 ile birlikte 200 ml perfüzyon çözeltisi ve oksijenatı eritin.
  2. Aseton,% 70 etanol ve dH 2 O. ile vibratome bıçak yıkayın Vibratome bıçak yerleştirin.
  3. DH 2 O. ile vibratome soğutma odası ve perfüzyon tüp durulayın Soğutma odası doldurun (4 ° C) Perfüzyon çözeltisi ve oksijen devam etmektedir.
  4. Sodyum pentobarbital 50 mg olan bir fare anestezi / ml steril su ile 1:1 oranında seyreltildi, intraperitoneal olarak enjekte. Doğrulayın fare tam kuyruk kısma ve hiçbir yanıt gözlemleyerek anestezi.
  5. Sadece diseksiyon önce perfüzyon rezervuar ve boru içine soğuk perfüzyon solüsyonu dökün. Beyin diseksiyon için 20-30 ml kaydedin ve buz üzerinde oksijen devam ediyor. Tüp yoluyla yüksek 60 ml şırınga gravite akışı ve bir 20 G iğne yeterli akışı sağlar. Hava kabarcıkları dışarı yıkanır kadar çözüm çalıştırmasına izin ver. Oksijen devam ediyor.
  6. Fare göğüs kafesi üzerinde cilt geri kesti. Göğüs kafesi kaldırın ve dikkatlice diyafram üzerinden yatay bir kesim yapmak. Kalp maruz kollarına doğru göğüs kafesi yukarı doğru iki yan keser. Göğüs kafesi geri tutmak için forseps kullanın.
  7. Kan vaskülopatili yıkanabilir için bir çıkış noktası sağlamak için sağ atrium küçük 2 mm kesim olunlar sistemi.
  8. Yeterli iğne açıklığı eklemek için, perfüzyon iğne ile sol ventrikül delin. Tek elle iğneyi yerinde tutun ve diğer el ile perfüzyon çözeltisi akışını başlatmak. Perfüzyon solüsyonu 10-15 ml sonra, kan yıkanmalıdır ve atık temizlemek olacaktır.

4. Beyin Dilimleme ve Diseksiyon

  1. Kardiyak perfüzyon sonrasında, transfer kullanımdan hemen önce buz üzerinde bir Petri kabı soğuk perfüzyon çözeltisi oksijenli.
  2. Çabuk, başını kesmek kafatası beyin kaldırmak ve perfüzyon çözeltisi içine beyin yerleştirin. Beyin kaldırmak için: ileri cilt çekme, göz çukurları doğru kafatasında bir orta hat kesim yapmak, her gözün doğru 2 yan keser, geri kafatasının her tarafını çekme göz çukurları arasında koronal kesim yapmak, ve forseps kullanın yavaşça perfüzyon çözeltisi içine beyin dışarı çıkarmasını için bir spatula kullanın. Gerekirse optik yolları kesmek için makas kullanın. Hipotalamuslarmdan dokunmak yokc alanı ve bu medyan eminens ve altta yatan hipotalamik doku üzerinde çok fazla baskı koyar çünkü optik yolları çekmeyin.
  3. Doku (Bregma -3.52 mm) batık ise yanal hipotalamus beyin dokusunun yaklaşık 3 mm posterior ve anterior kesmek için jilet ve iğne kullanın. Beyin vibratome aynanın düz oturup böylece ön cephesi kesme seviyesi için özellikle önemlidir.
  4. Çözeltisinden kalan beyin dokusu çıkarmak ve monte beyin bölümünden çözüm fitil filtre kağıdı kullanın.
  5. Bir vibratome üzerinde ayna süper yapıştırıcı bir DAB yerleştirin ve beyin boyutuna tutkalı yaymak. Ön tarafı aşağı bakacak ve hipotalamus bıçak bakacak tutkal üstüne beyin dokusu koydu. Fitil uzak fazla tutkal ve vibratome soğutma odasına aynasını yerleştirin. Bu çözüm içine beyin çevresinde kabarcık kadar yerleştirilir zaman kadar tutkal bırakmamaya dikkatli kullanın.
  6. Vibratom ileE yavaş hızda (düzey 2) ve yüksek genlik (level 9) ayarlanabilir, hipotalamik alan ulaşana kadar 300-500 mikron dilim olun. Şimdi anterior posterior kesim ince 100 mikron dilim olun. Aşağıdaki gibi görsel işaretler vardır. Üçüncü ventrikül (-2.70 -2.30 mm Bregma) çok küçük olacaktır hipotalamus Posterior. Bregma -2.30 mm anda, üçüncü ventrikül koronal dilim dorsal ve ventral bölümlere ayrılır.
  7. Üçüncü ventrikül sigortanın bölümleri, (-2.18 -1.22 mm Bregma) VMH doğru bölgeyi içerecek iki 500 mikron dilim yaptıktan sonra. Anterior VMH için, üçüncü karıncık artık 8 (-1,06 -0,82 için bregma) beynin ventral yere kadar uzanır.
  8. Buz ihtiva eden kültür ortamı üzerinde Petri kabına bu dilimleri aktarın. Şekil 1 'de gösterildiği gibi VMH (VMN + ARC) ayır. Yavaşça buz üzerinde kültür ortamı içinde 2 ml VMH parçaları aktarmak için bir pipet kullanın.

5. Ayrışma ve Kültür

  1. Buz VMH çıkarın ve oda sıcaklığında yerleştirin. Kültür ortamının 4 ml 20 U / ml papain ekleyin. 34 ° C su banyosunda karıştırmak ve yer için ters. Sindirim medyası artık bulutlu kadar her dakika kontrol ve tersine çevirerek karıştırın. Steril şişe içine (0.22 um) ile filtre sindirim ortama doku aktarın.
  2. 30 dakika boyunca 34 ° C'de 100 rpm'de çalkalanarak doku Digest.
  3. Sindirim sırasında 8% sığır serum albümini (BSA) ihtiva eden ortam içinde 1 ml hazırlayın. Konik tüp içine kültür ortamı ve filtrenin 1 ml (0.22 um) 80 mg BSA çözülür.
  4. Konik bir tüp içinde kültür ortamı içinde, 5 ml aktarılması ve yavaş yavaş bir kez ters çevrilerek doku yıkayın.
  5. Kültür ortamı, 6 ml, 30 ul enzim DNase ilave edin ve toz haline getirme ortam yapmak için karıştırın. Yıkama ortamı aspire ve toz haline getirme ortam 3 ml ekleyin.
  6. L sırayla çiğnemek için cam pipetler kullanarakargest küçüğüne. Yavaşça 10x çiğnemek ve sonra yerleşmek için büyük parçalar için 4 dakika bekleyin. Yeni bir konik tüp ayrışık hücre süspansiyonu ihtiva eden 2 ml En iyi aktarmak için ikinci bir pipet kullanın. , Tritürasyon medyanın 2 ml ekleyin 10x çiğnemek ve 3 dakika bekleyin. Hücre süspansiyonuna 2 ml En iyi aktarmak için üçüncü pipet kullanın. Tritürasyon medya, çiğnemek 5x 1 ml ekleyin ve 2 dakika bekleyin. Hücre süspansiyonuna 2ml iyi aktarmak için dördüncü pipet kullanın.
  7. Karıştırmak için dikkatli olmak,% 8 BSA üstüne ayrışmış hücre süspansiyonu Katman. 5 dakika 1.000 rpm'de santrifüj.
  8. Her bir lamel merkezinde silindir klonlama otoklav 6 mm x 8 mm yerleştirin. Lameller tamamen kuru olmalıdır. Aspire ve 440 ul sıcak büyüme ortamı pelletini. 20 dakika boyunca inkübatör nöronal süspansiyon ve yer ile silindirler klonlama doldurun.
  9. Klonlama silindirleri kaldırmak ve çok nazikçe enkaz silsin. Her yemeğin wi doldurunbüyüme ortamı, 2 ml th. Herhangi bir tahlilleri gerçekleştirilir önce hücreler, en az 1 saat boyunca geri izin verin.

6. MPD Görüntüleme için hazırlık

  1. 121 mM NaCI, 4.7 mM KCI, 2 mM CaCI2, 0.1 mM MgCI2, 1.2 mM MgSO 4, 0.97 mM K 2 HPO 4, 0.23 mM KH 2 PO 4, 5 mM NaHCO 3 ve 25 mM kapsayan kayıt çözüm olun hepes. PH'ı 7.4 'e ayarlayın.
  2. Istenilen düşük glukoz test solüsyonu (0.1-2.0 mM glikoz) yapmak için glikoz eklenmektedir. İyice karıştırın ve 400 ml düşük glukoz kayıt çözümü saklıdır. 2.5 mM glükoz çözeltisi kayıt yapmak ve iyice karıştırmak için geri kalan 600 ml glikoz eklenmektedir.
  3. Mümkün olduğunca ışıktan boya koruyun. Mavi MPD şişeye oda sıcaklığında 4 ml tampon ekleyin. İyice karıştırın ve ml kayıt çözümü başına 5 ul boya ekleyin. Çözeltilerin arasında pipet ile karıştırılarak homojen bir çözelti tutun. Floresan boya m içermektedirdepolarizasyon ile hücreleri girin ve moleküllerin söndürücü, hangi hücre zarı geçemez olecules. Alikotlar -20 ° C'de saklanır ve 4 gün içinde kullanılabilmektedir. Donma-çözülme etmeyin kereden fazla.
  4. 30 dakika boyunca 34 ° C 'de 2.5 mM glukoz kayıt çözeltisi artı boyanın 2 ml hücreleri inkübe edin. Kuru bir ısıtma bloğu kullanılabilir. Işıktan koruyun.
  5. 2.5 mM ve 0.1 mM kayıt çözümleri artı boya ile şırınga pompaları ve perfüzyon sistemi hazırlayın. 60 ml şırınga Boru bir manifolda bağlı olmalıdır.
  6. Manifoldunda anahtarlama çözümleri önce 10 sn şırınga basınç birikmesini önlemek için ~ herhangi bir pompa durdurulduktan sonra, bekle. Basınç değişiklikleri görüntülerin deney ve bozulma sırasında mikroskop odak değişikliklere neden olan, nöron içeren kapalı bölmeye akışkan teslim değiştirebilir.
  7. Manifold çıkış boru, bir hat-içi ısıtıcı ve bir kapalı bölmeye bağlanır sonra polietilen boru, bağlı olmalıdır. Kabarcıklar temizlenmiş olmalıdır ve perfüzyon hızı 0.5 ml / dk 'olarak ayarlanmalıdır. Işıktan koruyun.
  8. Lamel hava kabarcıkları tanıtmak için kuru ve değil izin vermemek için dikkatli olmak, kapalı odasına yapışık nöronlar ile 25 mm lamel aktarın. Kayma alt parça oluklarından hizalanır, kayıt çözeltisinin bir kaç damla tarafına yerleştirilir, ve üst parça nazikçe yerinde tutmak için lamel yerleştirilmiştir.
  9. Kayıt solüsyonu ile bölmeyi doldurmak ve daha sonra üstünde bir 18 mm lamel yerleştirmek için bir damlalığı kullanarak. Nazikçe yerinde tutmak için küçük bir lamel haznesine beyaz bir halka uygun. Kapalı odasına girmiş olmaktan hava kabarcıklarını engellemek için çok yavaş ve hafifçe bastırın.
  10. 2.5 mM glükoz kayıt çözeltisi aşağı beyaz halkası üzerinde pres için şırınga pompası başlatın ve kapalı bölmeye bağlanır. Yavaş yavaş beyaz halkadan basıncı bırakın ve bir çöp konteynerine giden boruya bağlayın.
e "> 7. MPD Görüntüleme

  1. Düşük parlak bir alan ışık kullanılarak nöronlar Merkezlenmesi. Hücreleri ışığa maruz edilmektedir süreyi en aza indirmek için deneyin.
  2. Perfüzyon sistem sıcaklığı, odak stabilizasyonu için izin vermek için 10 dakika boyunca çalışması ve denge boya izin verin.
  3. Emişli ederken, MetaMorph programı açmak ve nöronların parlak bir alan görüntüsü (10X) alır. Floresan görüntülerin 3 yığınlarını (150 msn'den, Dar Cy3 filtresi, 10X) almak ve 5 mikron içinde odak belirlemek için Otomatik Odaklama işlevini kullanın. 10 dk hazırlama süresinin sonunda, bir kez daha odağı kontrol.
  4. 40 dakika boyunca floresan görüntüleri her 30 sn kayıt başlar. 10 dakika süre ile 2.5 mM glukoz ile bir taban çizgisi oluşturulması, daha sonra 15 dakika boyunca glikoz azaltmak ve son olarak 15 dakika boyunca 2.5 mM glikoz geri dönün. Çözümler, bir şırınga pompası durdurma 10 sn bekliyor, manifoldu üzerinde bir port dönüm, ve başka bir şırınga pompası başlayarak değiştirilir. Değişiklikler öncesinde istenilen zaman puan ba gerçekleşmesi gerektiğinimanifoldu ve hücreler arasındaki gecikme üzerine sed.
  5. Tüm floresan görüntüleri kaydettikten sonra, nöronların parlak bir alan görüntü almak.

8. MPD Görüntü Analizi

  1. Deneyin sonunda alınan parlak saha görüntüdeki her hücrede yaklaşık oval bölgeleri oluşturmak için MetaMorph kullanın. Bölgeler her bir nöron biraz daha büyük olması ve hücrenin karanlık kenarının dışında 1 piksel yapılabilir. , Sağlıksız örtüşen veya enkaz yakın hücreleri seçmeyin. Sağlıksız hücreler genellikle koyu görünür. Son olarak, arka plan ölçümleri için hiçbir hücreleri veya enkaz olan yerlerde 5 büyük oval bölgeler oluşturmak.
  2. Tüm floresan görüntüleri bölgeleri aktarın ve hiçbir hareket / vardiya oluştu doğrulamak için inceleyin. Excel dosyasındaki tüm görüntüler için her bölgenin floresan yoğunluğu kaydetmek için Tedbir işlevini kullanın. Metamorph Dergilerin kullanılması tavsiye edilir.
  3. Excel'de, her fluoresc için 5 plan bölgelerin ortalama oluşturmakKBB görüntü. Bu, her bir zaman noktasında ortalama arka zemin değerini temsil eder. Her resim / zaman noktası için, tüm bölge ölçümlerden arka plan çıkarmak. Arka plan çıkarılır bundan sonra flüoresan yoğunluğu Yoğunluk olarak adlandırılacaktır.
  4. Her bir hücre için, kayıt 2-8 dakika boyunca ortalama yoğunluk hesaplanır. Bu, 2.5 mM glikoz hücrenin Temeli temsil eder. Her tedavi her iki ucuna bir 2 dakika tampon gürültüyü en aza indirmek için kullanılır.
  5. Her bir hücre için, başlangıçtan itibaren yüzde değişimi hesaplamak: (Yoğunluk-Baseline) / Baseline
  6. Zamana karşı başlangıca göre yüzde değişikliği ile bir çizgi grafiği oluşturur.
  7. Dakika 18-23 esnasında başlangıca ortalama değişim yüzde hesaplayın. Dakika 35-40 esnasında başlangıca ortalama değişim yüzde hesaplayın. Görüntü işleme kullanılmaz birlikte, gürültü her bir hücre bölge içinde yoğunluğunun ortalama alma, arka plan çıkarma, ve 5 dakika boyunca o bölge yoğunluk değerleri ortalaması yoluyla indirgenirr artık.
  8. 2.5 mM glükoz kayıt solüsyonu 2.5 mM glukoz kayıt çözeltisi ile değiş tokuş edildiği Kontrol deneyleri gürültü eşiğini belirlemek için gerçekleştirilmelidir. En az 6 yemekler ve 3 farelerde dakika 18-23 esnasında başlangıca ortalama değişim yüzde hesaplayın. Bu değerlerin ortalama ve standart sapma belirleyin.
  9. Ortalama artı 2 standart sapma olumlu depolarizasyon yanıt eşik ayarlayın. Ortalama + 2 standart sapma, p <0.05 olan bir farka karşılık gelir. Bizim kontrol deneyleri, uygun eşik değer olarak başlangıca% 10 değişim gösterdi.
  10. Her bir hücre için, 2 kriterlere dayalı olarak tersinir depolarizasyon yanıtını değerlendirmek. İlk olarak, 18-23 dakika boyunca taban hattından ortalama yüzde değişiklik,% 10'dan daha fazla, daha önceki adımda belirlenen eşik olmalıdır. İkinci olarak, 35-40 dakika boyunca taban hattından ortalama yüzde değişiklik daha az olan ortalama yüzde değişikliği yarısından olmalıdır18-23 dakika boyunca bazal. Bu glutamat veya KCl ile uyarılması daha sıkı olduğu saptandı beri ikinci kriter seçildi. Azalmış glikoz verdikleri yanıtlara geri dönüşümlü olmasa bile sağlıksız nöronlar genellikle glutamat veya KCl ile uyarılmaya cevap.
  11. Her yemeğin, depolarize nöronların% hesaplamak. Bu değer, farklı tedavi grupları arasında GI nöronların% ölçmek için kullanılır.

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

Sonuçlar

Hipotalamik uzak diğer alanlardan VMH kesin diseksiyon tutarlı sonuçlar elde etmek için önemlidir. Diğer alanların dahil hesaplanan depolarize nöronların% değişen VMH nöron popülasyonu seyreltik olabilir. Ayrıca, glikoz algılama nöronlar gibi VMH glikoz algılama nöronlardan işlevsel ve mekanistik farklılıklar olabilir yan hipotalamus, hipotalamik ve diğer bölgelerde belirlenmiştir. 1 Uygun diseksiyon için doğru anatomik konumlarını göstermektedir Şekil. Yukarıdaki protokol izlenerek, do...

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

Tartışma

Yetişkin farelerden alınan nöronların aktivitesini incelemek mümkün olmanın anahtarı sağlıklı nöronlar ayırmak için yeteneğidir. Yetişkin farelerden hipotalamus nöronları ayrışması, çocuk farelerden nöronların kıyasla protokolde çeşitli önemli adımlardan daha zordur. Biz, bir dizi yolla, bu sorunun üstesinden gelmiştir. 500 um kalınlığında Beyin dilimleri yapmak küçük farelerden alınan beyin dokusu için kullanılan olağan 250-350 um dilimleri ile karşılaştırıldığında nöronlara mekanik hasarı en aza indirir. Ancak, daha k...

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

Açıklamalar

Biz ifşa hiçbir şey yok.

Teşekkürler

NIH R01 DK55619, NIH R21 CA139063

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

Malzemeler

Bu makalede kullanılan malzemelerin listesi
AdŞirketKatalog numarasıYorumlar
Neurobazal-A Medium (Özel)Invitrogen0050128DJözel yapım glikozsuz
Hibernate-A Medium (Özel)BrainBitsözel yapım glikozsuz
Penisilin streptomisin (20.000 U/ml)Invitrogen15140diğer satıcılar kabul edilebilir
Stericup vakum filtre üniteleri (0.22 &; m)Milliporediğer satıcılar kabul edilebilir
25 mm Cam lamellerWarner# 1 25mm yuvarlak
18 mm Cam lamellerWarner# 1 18mm yuvarlak
GlutaMAXInvitrogen35050
B27 eksi insülin (50x)Invitrogen0050129SA
Jiletli bıçakVWR55411
Vibratom ve soğutma odasıVibratomSerisi 1000 Kesit sistemi
Vibratom bıçaklarıPolysciences22370enjektör veya diğer satıcılardan çift kenarlı bıçaklar kabul edilebilir
Papain, süspansiyonWorthingtonLS003124
BSA, hücre kültürü için uygunSigmadiğer satıcı kabul edilebilir
DNAse, hücre kültürü içinInvitrogendiğer satıcı kabul edilebilir
klonlama silindirleri, 6 mm x 8 mmBellco Cam2090-00608
Membran Potansiyel Boya (mavi)Moleküler CihazlarR8042
Sıralı ısıtıcıWarnerSF-28
Şırınga pompalarıWPIsp100idiğer satıcı kabul edilebilir
Kapalı odaWarnerRC-43C
Polietilen boruWarnerPE-90
MetamorfMoleküler Cihazlaralternatif görüntü analiz yazılımı kabul edilebilir
MikroskopOlympusBX61 WI

10X ile kullanılır; objektif

KameraFotometrisiCool Snap HQ
Dar Cy3 Filtre SetiChroma41007a
Aydınlatma SistemiSutter InstrumentsLambda DG-4

Kaynaklar

  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 glucose and insulin regulation of nitric oxide production in glucose-inhibited neurons in the ventromedial hypothalamus. Am. J. Physiol. 293, 592-600 (2007).
  3. Canabal, D. D., et al. Glucose, insulin, and leptin signaling pathways modulate nitric oxide synthesis in glucose-inhibited neurons in the ventromedial hypothalamus. American journal of physiology. Reg. Integr. Comp. Physiol. 292, 1418-1428 (2007).
  4. Murphy, B. A., Fakira, K. A., Song, Z., Beuve, A., Routh, V. H. AMP-activated protein kinase and nitric oxide regulate the glucose sensitivity of ventromedial hypothalamic glucose-inhibited neurons. Am. J. Physiol. Cell Physiol. 297, C750-C758 (2009).
  5. Murphy, B. A., et al. Fasting enhances the response of arcuate neuropeptide Y-glucose-inhibited neurons to decreased extracellular glucose. Am. J. Physiol. Cell Physiol. 296, C746-C756 (2009).
  6. Kang, L., et al. Glucokinase is a critical regulator of ventromedial hypothalamic neuronal glucosensing. Diabetes. 55, 412-420 (2006).
  7. Kang, L., et al. Prior hypoglycemia enhances glucose responsiveness in some ventromedial hypothalamic glucosensing neurons. Reg. Integr. Comp. Physiol. 294, R784-R792 (2008).
  8. Paxinos, G., Franklin, K. B. J. The Mouse Brain in Stereotaxic Coordinates. , Academic Press. (2004).
  9. Paxinos, G., Watson, C. The Rat Brain in Stereotaxic Coordinates. , 4th edn, Academic Press. (1998).
  10. Song, Z., Levin, B. E., McArdle, J. J., Bakhos, N., Routh, V. H. Convergence of pre- and postsynaptic influences on glucosensing neurons in the ventromedial hypothalamic nucleus. Diabetes. 50, 2673-2681 (2001).
  11. Song, Z., Routh, V. H. Differential effects of glucose and lactate on glucosensing neurons in the ventromedial hypothalamic nucleus. Diabetes. 54, 15-22 (2005).

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

Yeniden basım ve izinler

Etiketler

Yeti kin Fare BeyniN ronal DisosyasyonFloresan G r nt lemeGlikoz Yan t l mBeyin Dilimi Haz rlamaDoku Sindirim ProtokolH cre K lt r Tekni i
Membran Yetişkin farelerin ventromedial Hipotalamus Nöronlar Potansiyel Boya Görüntüleme Glikoz Algılama Çalışması için
Bize ulaşın
Kütüphaneye tavsiye et

Gizlilik

Kullanım Şartları

İlkeler

Telif hakkı © 2026 MyJoVE Corporation. Tüm hakları saklıdır.