Membran kaçakçılığının araştırılması, nöronal işlevleri anlamada çok önemlidir. Burada, nöronlarda vezikül hareketliliğini ölçmek için bir yöntem sunuyoruz. Bu, sinir sistemindeki zar ticaretinin miktarına uyarlanabilen uygun bir yöntemdir.
Yöntem makalesi
Membran kaçakçılığının araştırılması, nöronal işlevleri anlamada çok önemlidir. Burada, nöronlarda vezikül hareketliliğini ölçmek için bir yöntem sunuyoruz. Bu, sinir sistemindeki zar ticaretinin miktarına uyarlanabilen uygun bir yöntemdir.
Beyinde, zar ticaret sistemi, nöronal morfoloji, sinaptik esneklik, hayatta kalma ve glial iletişim gibi nöronal fonksiyonların düzenlenmesinde önemli roller oynar. Bugüne kadar çok sayıda çalışma, bu sistemlerin kusurlarının çeşitli nöronal hastalıklara neden olduğunu bildirmiştir. Böylece vezikül dinamiklerinin altında yatan mekanizmaları anlamak, çeşitli nöronal bozuklukların tedavisinde yardımcı olabilecek etkili ipuçları sağlayabilir. Burada, hareket noktası mesafesi ve hareket hızı gibi vezikül hareketlerini ImageJ platformu için bir yazılım eklentisi kullanarak ölçmek için bir yöntem açıklıyoruz. Niceleme için görüntü elde etmek için, EGFP ile etiketlenmiş vezikül işaretleyici proteinleri olan nöronal endozom-lizozom yapılarını etiketledik ve veziküllerin bir zaman atlamalı mikroskobi ile hareketi gözlemledik. Bu yöntem son derece yararlıdır ve aksonlar ve dendritler gibi nöritlerin ve hem nöronların hem de glial hücrelerin soma'sındaki vezikül hareketliliğinin ölçülmesini basitleştirir. FurthermoYeniden, bu yöntem fibroblastlar ve endotel hücreleri gibi diğer hücre hatlarına da uygulanabilir. Bu yaklaşım, zar ticareti anlayışımızı değerli bir ilerleme sağlayabilir.
Endozom-lizozom ticaretinin hassas kontrolü, nöronal fonksiyonu düzenlemek için vazgeçilmezdir. Özellikle, bu veziküllerin dinamik hareketi, nöronal morfolojinin, gelişimin ve hayatta kalmanın düzenlenmesinde temel faktördür. Bu sistemdeki kusurlar ciddi nöronal bozukluklara neden olur 1 , 2 . Vezikül ticaretini nöronal hastalıklarla ilişkilendiren moleküler mekanizmalar karmaşık kabul edilir ve birçok grup bu önemi incelemeye çalıştı. Örneğin, tedirgin geç endozom motilitesinin, lizozom defektlerinin yol açtığı kalıtsal bir nörodejeneratif bozukluk olan Niemann-Pick C hastalığı 3 ile önemli derecede ilişkili olduğu bildirilmiştir. Başka bir örnek, lizozomal Ca 2+ kanalındaki trpml 1'deki mutasyon olup, lizozomal hareketliliği bozarak lizozomal depolama hastalıkları 4 , 5 , 6 . Grubumuz PtdIns'in (3,5) P 2 devresinin düzenlenmesinin nöronlarda endozom ve lizozom motilitesini baskıladığını ve bunun da stres tepkisine karşı savunmasızlıktan 7 , 8 arttığını bildirmiştir. Çoğunlukla geç endozomlar ve lizozomlarda lokalize olan PtdIns (3,5) P2'nin metabolik düzenlenmesi, vezikül ticareti ve füzyon-fisyon işlemleri gibi çok çeşitli hücresel işlevlerde önemli bir rol oynamaktadır 9,10. Zayıflamış PtdIns (3,5) P 2 ciro şiddetli nörodejenerasyon 11,12'ye neden olduğu için, endozom-lizozom motilitesinin sapması regülasyonu, nörodejenerasyon patogenezini anlamak için önemli bir faktör olabilir. Vesikül hareketliliğinin altında yatan moleküler mekanizmaların araştırılması, bu nedenle, bizim vefizimizi derinleştiren umut verici ipuçları sağlayabilirBirkaç nöronal rahatsızlığın kavranması.
Bu yazıda, Manuel İzleme adlı özgür yazılım paketini kullanarak nöronlarda vezikül hareketliliğini ölçmek için değerli bir yöntem sunuyoruz. Amaç, vezikül hareketliliğini analiz etmek için hızlı bir kantifikasyon yöntemi geliştirmekti. Bu niceleme, zaman atlamalı filmin her karesinde bir referans noktasına tıklayarak standart bir yaklaşımla yönlendirilir. Manuel İzleme yazılımının kullanılması, bu yaklaşımı diğer uygulamalardan farklı olarak oldukça basit ve geniş yarar sağlar. Dahası, bu yaklaşım glial hücreler gibi diğer hücrelere de uygulanabilir. Bu yöntem ilkel olmasına rağmen, hücresel motilite ve morfolojik değişim de dahil olmak üzere çeşitli analizlere uygulanabilir. Örneğin, bir görüntü dizisi boyunca bir referans noktası tanımladıktan sonra, referans noktalarının konumları ve her bir konumdaki zamana ilişkin bilgiler, veri analizi ve görüntü işleme yumuşaklığı kullanılarak ardışık görüntülerden çıkarılabilirmaldır. Birlikte ele alındığında, bu yöntem basit ama güçlüdür ve endosome-lizozom fonksiyonunu inceleyenler gibi membran ticaretine dayalı çalışmaların geliştirilmiş etkinliğinin geliştirilmesine katkıda bulunur.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Tüm hayvan işlemleri, Tsukuba Üniversitesi Hayvan Bakımı ve Kullanımı Komitesi (IACUC) onayı ile gerçekleştirildi.
1. Diseksiyon
2. Görüntüleme Vesikül Hareketi
3. Görüntü Analizi
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Bu deney, in vitro kültürde vezikül dinamiklerini ölçmek için tasarlandı. Bu tahlil, nöronal morfoloji ve hayatta kalma ile ilişkili vezikül hareketliliğini saptamak için kullanılmıştır. Şekil 1A ve B, nöronlarda lizozom motilitesini gösteren temsili verileri göstermektedir. Kortikal nöronlar, lizozom işaretleyici LAMP-EGFP ile transfekte edildi ve standart bir fluoresans mikroskopu kullanılarak gözlendi. Daha önce, spesifik endozom-lizozom vezi...
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Bu protokol vezikül hareketliliğini ölçmek için prosedür tanıtır. Primer nöronlarda, endozomlar ve lizozomlar, genç nöronlarda yüksek motilite gösterme eğilimindedir (4-6 DIV). Sinirsel süreçleri uzatmak için nöronların öncü kısımlara bazı bileşenler vermesi gerektiği göz önüne alındığında, bu aşamada zar ticareti dinamik bir şekilde gerçekleşmelidir. Bu nedenle, genç nöronları nöronal dendritlerde dinamik motilite gözlemlemek için kullanmak önemlidir. Buna ek olarak, daha büyük veziküller, daha genç sinir hücrelerinde ...
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Yazarların açıklayacak bir şeyi yok.
Bu analizin geliştirilmesine yardımcı olduğumuz Dr. Ricardo Dolmetsch'e (Stanford Üniversitesi Tıp Fakültesi, bugünkü üyelik: Novartis Biyomedikal Araştırmalar Enstitüsü) ve makalenin eleştirel okumalarından dolayı Dr. Matthew Wood, Takuma Aihara ve Dongsook Kim'e teşekkür ediyoruz.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
| Ad | Şirket | Katalog numarası | Yorumlar |
|---|---|---|---|
| Nörobazal ortam | Thermo Fisher | 21103-049 | |
| Dulbecco'nun modifiye kartal ortamı (DMEM) | Wako | 044-29765 | |
| Opti-MEM | Thermo Fisher | 31985070 | Serum içermeyen ortam |
| Hank'in dengeli tuz çözeltisi (HBSS) | Thermo Fisher | 14170112 | |
| Penisilin Streptmisin | Thermo Fisher | 15140122 | |
| L-Glutamin | Thermo Fisher | 25030081 | |
| B-27 Takviyeleri | Thermo Fisher | 17504044 | |
| %2.5 Tripsin | Thermo Fisher | 15090046 | |
| Poli-D-Lizin hidrobromür (PDL) | Sigma | P7280 | |
| Poli-L-Ornitin (PLO) | Sigma | P4957 | |
| Naylon hücre süzgeci | Corning | 431750 | |
| Lipofektamin 2000 | Thermo Fisher | 11668027 | Transfeksiyon reaktifi |
| Polietilenimin "Max" (PEI) | polibilimler | 24765 | Transfeksiyon reaktifi. Lipofectamine2000'e alternatif olarak, sterilize edilmiş suda çözünmüş 0.1mg / mL Polietilenimin mevcuttur. Ancak düşük verimlilik ve yüksek toksisitedir. |
| BIOREVO BZ-9000 | Keyence | NA | |
| Kuluçka sistemi INUG2-K13 | Tokay Hit | NA | |
| GraphPad Prism sürüm 6.0 | GraphPad Yazılımı | NA | |
| Excel sürüm 15 | Microsoft | NA | |
| ImageJ sürümü 1.47 | NA | NA |
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Bu JoVE makalesinin metnini veya şekillerini yeniden kullanmak için izin iste
İzin iste