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

Yöntem makalesi

İn Vivo Bozulmamış Dorsal Kök Ganglialarında Primer Duyusal Nöronların Ağlarında Nöronal Toplulukların Kalsiyum Görüntülenmesi

4.2K görüntülenme

⸱

DOI:

10.3791/64826

⸱

10 Şubat 2023

 ,  ,  ,  , 

Bu makalede

Özet

Bu protokol, dorsal kök ganglionunun (DRG) cerrahi maruziyetini ve ardından GCaMP3'ü (genetik olarak kodlanmış Ca2+ göstergesi; Yeşil Floresan Protein-Kalmodulin-M13 Protein 3) İpsilateral arka pençeye çeşitli uyaranlar uygularken Pirt-GCaMP3 fareleri kullanılarak nöronal toplulukların Ca2+ görüntülenmesi.

Özet

Ca 2 + görüntüleme, aksiyon potansiyelleri ve Ca 2 + sitoplazmaya girişi veya hücre içi Ca 2 + depolarının salınımını içeren çeşitli sinyal mekanizmaları dahil olmak üzere hücresel aktivite için bir proxy olarak kullanılabilir. Farelerde dorsal kök ganglionunun (DRG) birincil duyusal nöronlarının Pirt-GCaMP3 tabanlı Ca2+ görüntülemesi, çok sayıda hücrenin aynı anda ölçülmesinin avantajını sunar. 1.800'e kadar nöron izlenebilir, bu da nöronal ağların ve somatosensoriyel süreçlerin in vivo popülasyon düzeyinde normal fizyolojik bağlamlarında bir topluluk olarak incelenmesine izin verir. İzlenen çok sayıda nöron, diğer yöntemler kullanılarak tespit edilmesi zor olacak aktivite kalıplarının tespit edilmesini sağlar. Uyaranlar, fare arka pençesine uygulanabilir ve uyaranların DRG nöron topluluğu üzerindeki doğrudan etkilerinin incelenmesine izin verir. Ca2+ geçicilerini üreten nöronların sayısı veCa2+ geçicilerinin genliği, spesifik duyusal modalitelere duyarlılığı gösterir. Nöronların çapı, aktif lif tiplerinin (zararlı olmayan mekanolara karşı zararlı ağrı lifleri, Aβ, Aδ ve C lifleri) kanıtını sağlar. Spesifik reseptörleri eksprese eden nöronlar, Pirt-GCaMP ile birlikte td-Domates ve spesifik Cre rekombinazları ile genetik olarak etiketlenebilir. Bu nedenle, DRG'nin Pirt-GCaMP3 Ca2 + görüntülemesi, ağrı, kaşıntı, dokunma ve diğer somatosensoriyel sinyalleri incelemek için popülasyon düzeyinde bir topluluk görevi gören spesifik duyusal modalitelerin ve nöron alt tiplerinin analizi için güçlü bir araç ve model sağlar.

Giriş

Primer duyusal nöronlar doğrudan cildi innerve eder ve somatosensoriyel bilgiyi merkezi sinir sistemine geri taşır 1,2. Dorsal kök gangliyonları (DRG'ler), 10.000-15.000 birincil duyusal nöronunhücre gövdesi kümeleridir 3,4. DRG nöronları farklı boyutlarda, miyelinasyon düzeylerinde ve gen ve reseptör ekspresyon paternleri sunar. Daha küçük çaplı nöronlar ağrıyı algılayan nöronları içerir ve daha büyük çaplı nöronlar tipik olarak ağrılı olmayan mekanik uyaranlara cevap verir 5,6. Yaralanma, kro....

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

Protokol

Burada açıklanan tüm prosedürler, San Antonio'daki Teksas Üniversitesi Sağlık Bilimleri Merkezi Kurumsal Hayvan Bakımı ve Kullanımı Komitesi tarafından onaylanan bir protokole uygun olarak gerçekleştirilmiştir.

NOT: Bir kez başladıktan sonra, hayvan cerrahisi (adım 1) ve görüntüleme (adım 2) sürekli olarak tamamlanmalıdır. Veri analizi (adım 3) daha sonra yapılabilir.

1. Sağ taraf L5 DRG görüntüleme için hayvanın ameliyatı ve emniyeti

NOT: Bu çalışmada 8 haftalık ve daha büyük hem erkek hem de dişi Pirt-GCaMP3 C57BL/6J fareler kullanılmıştır. Her iki cinsiyet de eşit der....

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

Sonuçlar

figure-results-1
Şekil 4: Pirt-GCaMP3 farelerinin L5 dorsal kök ganglionlarının temsili görüntüleri. (A,D) Pirt-GCaMP3 farelerinin L5 dorsal kök ganglionlarının tek kareli yüksek çözünürlüklü taramaları gösterilmiştir. (B,E) . Uyaranların yokluğunda, sırasıyla panel A ve panel D'den 15 kare Pirt-GCaMP3 L5 DRG gangli.......

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

Tartışma

Kalıcı ağrı, çok çeşitli bozukluklarda mevcuttur, insanların yaklaşık% 8'i için yaşam kalitesini zayıflatır ve / veya azaltır29. Birincil duyusal nöronlar ciltteki zararlı uyaranları tespit eder ve plastisiteleri kalıcı ağrıya katkıda bulunur8. Nöronlar hücre kültüründe ve eksplantlarda incelenebilirken, bunu yapmak onları normal fizyolojik bağlamlarından uzaklaştırır. DRG'nin cerrahi maruziyeti, ardından Pirt-GCaMP3 Ca2 + görüntüleme, arka pençeye uygulanan uyar.......

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

Açıklamalar

Yazarlar rakip finansal çıkarlar olmadığını beyan ederler.

Teşekkürler

Bu çalışma, Ulusal Sağlık Enstitüleri Hibeleri R01DE026677 ve R01DE031477 (Y.S.K.'ye), UTHSCSA başlangıç fonu (YSK) ve Teksas Üniversitesi sisteminden (YSK) Yükselen STAR Ödülü ile desteklenmiştir.

....

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

Malzemeler

Bu makalede kullanılan malzemelerin listesi
AdŞirketKatalog numarasıYorumlar
Anased Enjeksiyon (Ksilazin)Covetrus, Akorn33197
C Epiplan-Apochromat 10x/0.4 DICCal Zeiss422642-9900-000
Pamuk Uçlu AplikatörlerMcKesson24-106-1S
Kavisli HemostatGüzel Bilim Araçları13007-12
DC Sıcaklık Kontrol CihazıFHC40-90-8D
DC Sıcaklık Kontrol Cihazı Isıtma YastığıFHC40-90-2-05
Dumont Seramik Kaplı ForsepsGüzel Bilim Araçları11252-50
FHC DC Sıcaklık Kontrol CihazıFHC40-90-8D
Fluriso (İzofluran)MWI Hayvan Sağlığı, Piramal Grubu501017
Friedman-Pearson RongeursGüzel Bilim Araçları16221-14
GelFoamPfizer09-0353-01
Ketaset (Ketamin)ZoetisKET-00002R2
Işıldayan Yeşil Sahne BandıJSITON/ AmazonB803YW8ZWL
Matrx VIP 3000 İzofluran BuharlaştırıcıMidmark91305430
Mikro diseksiyon makasıRobozRS-5882
Mikro diseksiyon yayı makasGüzel Bilim Araçları15023-10
Mikro diseksiyon yaylı makasRobozRS-5677
Mini Rektal Termistör ProbuFHC40-90-5D-02
Çalışma makasıRobozRS-6812
Pirt-GCaMP3 C57BL/6Jfareler Johns Hopkins ÜniversitesiN/AHer iki cinsiyet de eşit derecede iyi görüntülenebilir. Genç farelerde zayıf veya aralıklı Pirt promotör ekspresyonu nedeniyle fareler en az 8 haftalık olmalıdır.
SMALGO küçük hayvan algometresiBioseb In vivo Araştırma CihazlarıBIO-SMALGO
Stereotaksik çerçeveKopf Model 923-B923-B
td-Domates C57BL/6J farelerJackson Laboratuvarı7909
Üst Plaka, Newport'ta 6 inç x 10290-TP
TrpV1-Cre C57BL/6J farelerJackson Laboratuvarı17769
Zeiss LSM 800 konfokal mikroskopCal ZeissLSM800
Zeiss Zen 2.6 Blue Edition YazılımıCal ZeissZen (Blue Edition) 2.6

Kaynaklar

  1. Rivero-Melián, C., Grant, G. Distribution of lumbar dorsal root fibers in the lower thoracic and lumbosacral spinal cord of the rat studied with choleragenoid horseradish peroxidase conjugate. The Journal of Comparative Neurology. 299 (4), 470-481 (1990).
  2. Wessels, W. J., Marani, E.

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

Yeniden basım ve izinler

Daha fazla makale keşfet

In Vivo GörüntülemeKonfokal MikroskopiPirt-GCaMP3 FareleriNöronal Grup AktivitesiDuyusal ModalitelerAğrı HipersensitivitesiMekanik Uyaranlar