Name: Kültür MSS Nöronlar Dendritik Omurga Morfoloji Analizi (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2011-07-13T12:00:00.000+00:00
Duration: 11 min 48 s
Description: Öğrenin, kültüre edilmiş kortikal nöronlarda dendritik omurga morfolojisini ve hareketliliğini GFP ve konfokal mikroskopi kullanarak analiz etme yöntemini. Bu teknik sinaptik plastisite ve nöronal hastalıklarda yapısal değişiklikleri incelemeye yardımcı olur.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

playerTrialDesktop

Kelly Jones Biz dikkatli bir düzenleme için teşekkür ederim. Amerikan Kalp Derneği Doktora Sonrası Bursu (DPS);; Bu çalışma NIH hibe R01MH 071.316, Alzheimer Derneği, Şizofreni ve Depresyon (NARSAD) Araştırma Ulusal İttifak, ve Otizm Araştırma Ulusal İttifak (naar) (PP) tarafından desteklenen edildi Amerikan Kalp Derneği predoctoral Bursu (KMW).

<ol><li>Banker, G., Goslin, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Developments+in+neuronal+cell+culture%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Developments in neuronal cell culture.</a> Nature. 336, 185-186 (1988).</li>
<li>Xie, Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Kalirin-7+controls+activity-dependent+structural+and+functional+plasticity+of+dendritic+spines%5BTitle%5D)+AND+%22Neuron%22%5BJournal%5D)">Kalirin-7 controls activity-dependent structural and functional plasticity of dendritic spines.</a> Neuron. 56, 640-656 (2007).</li>
<li>Spear, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Modeling+adolescent+development+and+alcohol+use+in+animals%5BTitle%5D)+AND+%22Alcohol+Res+Health%22%5BJournal%5D)">Modeling adolescent development and alcohol use in animals.</a> Alcohol Res Health. 24, 115-123 (2000).</li>
<li>Srivastava, D. P., Woolfrey, K. M., Liu, F., Brandon, N. J., Penzes, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Estrogen+receptor+ss+activity+modulates+synaptic+signaling+and+structure%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Estrogen receptor ss activity modulates synaptic signaling and structure.</a> J Neurosci. 30, 13454-13460 (2010).</li>
<li>Srivastava, D. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Rapid+enhancement+of+two-step+wiring+plasticity+by+estrogen+and+NMDA+receptor+activity%5BTitle%5D)+AND+%22Proc+Natl+Acad+Sci+USA%22%5BJournal%5D)">Rapid enhancement of two-step wiring plasticity by estrogen and NMDA receptor activity.</a> Proc Natl Acad Sci USA. 105, 14650-14655 (2008).</li>
<li>Woolfrey, K. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Epac2+induces+synapse+remodeling+and+depression+and+its+disease-associated+forms+alter+spines%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Epac2 induces synapse remodeling and depression and its disease-associated forms alter spines.</a> Nat Neurosci. 12, 1275-1284 (2009).</li>
<li>Allison, D. W., Gelfand, V. I., Spector, I., Craig, A. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Role+of+actin+in+anchoring+postsynaptic+receptors+in+cultured+hippocampal+neurons%3A+differential+attachment+of+NMDA+versus+AMPA+receptors%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Role of actin in anchoring postsynaptic receptors in cultured hippocampal neurons: differential attachment of NMDA versus AMPA receptors.</a> J Neurosci. 18, 2423-2436 (1998).</li>
<li>Harms, K. J., Tovar, K. R., Craig, A. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Synapse-specific+regulation+of+AMPA+receptor+subunit+composition+by+activity%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Synapse-specific regulation of AMPA receptor subunit composition by activity.</a> J Neurosci. 25, 6379-6388 (2005).</li>
<li>Xie, Z., Huganir, R. L., Penzes, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Activity-dependent+dendritic+spine+structural+plasticity+is+regulated+by+small+GTPase+Rap1+and+its+target+AF-6%5BTitle%5D)+AND+%22Neuron%22%5BJournal%5D)">Activity-dependent dendritic spine structural plasticity is regulated by small GTPase Rap1 and its target AF-6.</a> Neuron. 48, 605-618 (2005).</li>
<li>Jones, K. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Rapid+modulation+of+spine+morphology+by+the+5-HT2A+serotonin+receptor+through+kalirin-7+signaling%5BTitle%5D)+AND+%22Proc+Natl+Acad+Sci+USA%22%5BJournal%5D)">Rapid modulation of spine morphology by the 5-HT2A serotonin receptor through kalirin-7 signaling.</a> Proc Natl Acad Sci USA. 106, 19575-19580 (1957).</li>
<li>Dunaevsky, A., Tashiro, A., Majewska, A., Mason, C., Yuste, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Developmental+regulation+of+spine+motility+in+the+mammalian+central+nervous+system%5BTitle%5D)+AND+%22Proc+Natl+Acad+Sci+USA%22%5BJournal%5D)">Developmental regulation of spine motility in the mammalian central nervous system.</a> Proc Natl Acad Sci USA. 96, 13438-13443 (1999).</li>
<li>Lichtman, J. W., Conchello, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fluorescence+microscopy%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Methods%22%5BJournal%5D)">Fluorescence microscopy.</a> Nat Methods. 2, 910-919 (2005).</li>
<li>Svoboda, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Do+spines+and+dendrites+distribute+dye+evenly%5BTitle%5D)+AND+%22Trends+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Do spines and dendrites distribute dye evenly.</a> Trends Neurosci. 27, 445-446 (2004).</li>
</ol>

Bu çalışmanın Üretim MetaMorph (Moleküler Devices, Inc.) Tarafından desteklenmiştir.

Bu teknikler, neuropathologies için katkıda bulunabilir post-sinaptik mekanizmalarının etkilerini anlamak üzerine odaklı dendritik omurga morfolojisi, sabit veya canlı birincil kortikal nöronların lineer yoğunluk ve motilite ayrıntılı kantitatif analiz için yukarıda anlatılan. Benzer bir yaklaşım, hipokampal piramidal, Purkinje, ya da orta dikenli bir nöronlar da dahil olmak üzere herhangi bir dikenli bir nöron omurga morfolojisi ve motilitesi, ölçmek için kullanılabilir. Burada açıklanan pr...

<table border="1"><tbody><tr><th> Reaktifin Adı </th><th> Şirket </th><th> Katalog numarası </th><th> Yorumlar (isteğe bağlı) </th></tr><tr><td> 18 mm yuvarlak Kapak cam No 1.5 </td><td> Warner Aletleri </td><td> 64-0714 (CS-18R15) </td><td></td></tr><tr><td> 22 mm kare Kapağı cam No 1.5 </td><td> Warner Aletleri </td><td> 64-0721 (CS-22S15) </td><td></td></tr><tr><td> Poly-D-Lizin </td><td> Sigma </td><td> P-0899 </td><td> MW 70 ~ 150 kDa </td></tr><tr><td> Neurobasal Medya </td><td> Invitrogen </td><td> 21103049 </td><td></td></tr><tr><td> B27 </td><td> Invitrogen </td><td> 17504044 </td><td></td></tr><tr><td> Glutamin </td><td> Invitrogen </td><td> 21051024 </td><td></td></tr><tr><td> Penisilin-Streptomisin </td><td> Invitrogen </td><td> 15140148 </td><td></td></tr><tr><td> D, L-APV (AP-5) </td><td> Ascent Bilimsel </td><td> ASC-004 </td><td></td></tr><tr><td> Lipofectamine 2000 </td><td> Invitrogen </td><td> 11668019 </td><td></td></tr><tr><td> DMEM </td><td> Invitrogen </td><td> 11965092 </td><td></td></tr><tr><td> Hepes </td><td> Mediatech Cellgro </td><td> 25-060-C 1 </td><td> 1M, pH 7 </td></tr><tr><td> Formaldehit Çözüm </td><td> Merck Kimyasallar </td><td> FX0415-5 </td><td> % 36, Histoloji derece </td></tr><tr><td> Normal Keçi Serum </td><td> VWR </td><td> 100188-514 </td><td> Jackson Immunoresearch Labs </td></tr><tr><td> Triton X-100 </td><td> Fisher Scientific </td><td> AC21568-2500 </td><td> Acros Organics </td></tr><tr><td> Alexa Fluor yüksek 488 keçi anti-fare IgG (H + L) çapraz adsorbe </td><td> Invitrogen </td><td> A-11.029 </td><td></td></tr><tr><td> Alexa Fluor 488 keçi anti-tavşan IgG (H + L) * yüksek çapraz adsorbe * </td><td> Invitrogen </td><td> A-11034 </td><td></td></tr><tr><td> Altın antifade reaktif uzatmak </td><td> Invitrogen </td><td> P36934 </td><td> Özel ambalajlar </td></tr><tr><td> Kapalı görüntüleme aşamasında haznesi </td><td> Warner </td><td> RC-30HV </td><td></td></tr><tr><td> Sıcaklık kontrol ünitesi </td><td> Warner </td><td> TC-344B </td><td></td></tr><tr><td> MetaMorph </td><td> Evrensel Görüntüleme </td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

kültür mss nöronlar dendritik omurga morfoloji analizi

Analysis of Dendritic Spine Morphology in Cultured CNS Neurons

Dendritik dikenler, beynin içinde eksitatör bağlantılarının büyük çoğunluğu siteleri, ve sinapsların post-sinaptik gözü formu. Bu yapılar aktin zengin ve son derece dinamik olduğu gösterilmiştir. Klasik Hebbian plastisite nöromodülatör sinyallerinin yanı sıra tepki olarak, dendritik dikenler şekli ve sayısı, arıtma ve nöral devrelerin beynin içinde bilgi işleme ve depolama için kritik olduğu düşünülmektedir değiştirebilirsiniz. Dendritik dikenler içinde, proteinlerin karmaşık bir ağ dendritik omurga morfolojisi ve sayısının kontrolü sağlayan aktin cyctoskeleton ekstrasellüler sinyaller bağlantı. Nöropatolojik çalışmalar, şizofreni, otizm spektrum bozuklukları arasında değişen bir dizi hastalık durumlarında, anormal dendritik omurga morfolojisi veya numaraları görüntülemek göstermiştir. Ayrıca, son genetik çalışmalar, bu proteinlerin, kısmen, bu bozuklukların patofizyolojisinde altında yatan anormal omurga plastisite katkıda bulunabilir önerileri yol sinaptik proteinleri kodlayan birçok genlerindeki mutasyonlar belirledik. Dendritik omurga morfolojileri / sayısını kontrol etmek, bu proteinlerin potansiyel rolünü araştırmak için, kültürlü kortikal nöronların kullanımı çeşitli avantajlar sunuyor. Birincisi, bu sistem sabit hücreleri dendritik dikenler yüksek çözünürlüklü görüntüleme gibi canlı hücreler zaman atlamalı görüntüleme için izin verir. İkincisi, in vitro sistemde bu mutant protein, shRNA yapıları tarafından demonte veya farmakolojik tedaviler ifade protein fonksiyonunun kolay manipülasyon için sağlar. Bu teknikler, araştırmacılar, hastalıkla ilişkili proteinlerin rolünü incelemek ve mutasyonlar bu proteinlerin in vivo fonksiyonu nasıl tahmin başlamak için izin verir.

Çok sayıda yeni çalışmalar sinaptik proteinlerin beyin patolojileri ile ilişkili mutasyonlar belirledik. Primer kültür kortikal nöronların dendritik omurga morfoloji ve motilite bu hastalıkla ilişkili proteinlerin etkilerini inceleyen büyük esneklik sunar.

Kültür MSS Nöronlar Dendritik Omurga Morfoloji Analizi

Dendritik dikenler, beyindeki eksitatuar bağlantıların çoğunluğunun gerçekleştiği bölgelerdir ve sinapsların post-sinaptik kompartmanını oluştururlar. Bunlar...

Aşağıdaki deneyin genel amacı, çeşitli moleküler ve farmakolojik manipülasyonların dendritik dikensi morfoloji ve hareketliliği üzerindeki etkilerini değerlendirmektir. Bu, nöronal morfolojiyi belirlemek ve endojen protein ekspresyonu ile fonksiyonunu manipüle etmek için, dışsal DNA plazmit ekspresyonu olan veya olmayan, GFP ile işaretlenmiş primer kültür kortikal nöronların kesilmesiyle gerçekleştirilir. İkinci adımda hücrelere farmakolojik işlem uygulanabilir ve ardından hücreler immün boyama için fikse edilebilir veya zaman ayarlı (time-lapse) görüntüleme için hazırlanabilir.Ardından, dendritik dikenlerin ve dendritik diken morfolojisi ile hareketliliğinde meydana gelen indüklenmiş değişikliklerin görselleştirilmesine olanak sağlayacak farmakolojik tedavi uygulanır. Daha sonra, konfokal mikroskop kullanılarak fikse edilmiş hücrelerin Z serisi görüntüleri veya canlı hücrelerin belirli zaman noktalarında alınan görüntüleri elde edilir. Dendritik diken morfolojisinin detaylı ölçümleri, Z serisi görüntülerinin 2D projeksiyonlarından yapılabilir.Elde edilen sonuçlar, dendritik diken şeklinin veya hareketliliğinin kantitatif morfolojik analizine dayanarak, moleküler veya farmakolojik

analysis-of-dendritic-spine-morphology-in-cultured-cns-neurons

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Sinirbilim

Kaynak: Pekarek, B. T., et. al., CLARITY Doku Temizleme ile Sağlam Nöronal Dendritlerin Görüntülenmesi ve Miktarının Belirlenmesi. J. Vis. Uzm. (2021)Bu videoda, konfokal mikroskopi ve 3D rekonstrüksiyon tekniklerini kullanarak dendritik direkleri, omurga morfolojisini ve nöronal dağılımı incelemek için temizlenmiş bir fare beyninin hazırlanmasını, görüntülenmesini ve analizini gösteriyoruz.

Temizlenmiş Bir Fare Beyninde Sağlam Dendritik Arbors ve Omurga Morfolojisinin Konfokal Mikroskopi Görüntülemesi

Kaynak: Gouder, et. al. İnsan Kaynaklı Pluripotent Kök Hücrelerden Türetilen Piramidal Nöronlardan Dendritik Dikenlerin Üç Boyutlu Miktar Tayini. J. Vis. Uzm. (2015).Bu video, konfokal mikroskopi kullanılarak transdüksiyona uğramış, immün etiketli piramidal nöronlardaki dendritik dikenlerin görüntülenmesini ve analizini göstermektedir. Arka plan gürültüsü azaltılır ve dendritler çapları ve uzunlukları tahmin edilerek izlenir. Otomatik omurga segmentasyonu, dendrit ve omurga boyutları için...

Konfokal Mikroskopi Görüntüleme Kullanılarak Dendritik Dikenlerin Miktar Tayini

Bu makale Yapılandırılmış Aydınlatma Mikroskobu (SIM) kullanılarak in vitro hipokampalinden görüntü dendritik dikenler bir çalışma protokolünü açıklar. SIM kullanarak süper çözünürlüklü mikroskopi geliştirilmiş detaylar bireysel dendritik dikenler görüntüleme sağlayan, önemli ölçüde her üç boyutta ışık kırınım sınırı aşan görüntü çözünürlüğü sağlar.

Yapısal Aydınlatma Mikroskobu kullanılarak Rat İlköğretim hipokampalinden Dentritik Spine görüntüleme

Fare modellerinin hipokampusunda dendritik arborizasyonun görselleştirilmesi ve ölçülmesi için iki yöntem açıklıyoruz: gerçek zamanlı ve genişletilmiş alan derinliği görüntüleme. İlk yöntem, karmaşık topografik izlemeye ve dallanma derecesinin ölçülmesine izin verirken, ikincisi dendritik ağacın hızlı bir şekilde görselleştirilmesine izin verir.

Farelerde Hipokampal Bölgesi Dentate Gyrus dendritik arborization Değerlendirilmesi

Piramidal nöronlar dendritik dikenleri memeli beyin korteksinde en uyarıcı sinaps sitelerdir. Bu yöntem, uyarılmış pluripotent kök hücrelerinden elde edilen insan kortikal piramidal glutamaterjik nöronları omurga morfolojileri 3D kantitatif analiz açıklanır.

İnsan uyarılmış pluripotent kök hücrelerin türetilmiş Piramidal Nöronlar gelen Dendritik Spine Üç boyutlu Niceleme

Burada ayrıntılı bir Golgi-Cox protokolünü sunuyoruz. Bu güvenilir doku lekesi metodu, minimal sorun giderme ile hipokampustaki ve tüm beyindeki sitolojik mimarinin yüksek kaliteli bir değerlendirmesini sağlar.

Yaşlı Bir Farede Hipokampal Dendritik Karmaşıklığın Golgi-Cox Yöntemi ile Değerlendirilmesi

Nörokimyasal ve davranışsal anormalliklerin altında yatan nöronlar ve dendritik dikenlerde potansiyel morfolojik değişikliklerin değerlendirilmesi için kritik olan piramidal nöronları etiketlemek ve analiz etmek için bir protokol salıyoruz.

Beyin Dilimlerinde ve Birincil Hücre Kültüründe Piramidal Nöronların Balistik Etiketlemesi

Dendritik dikenler sinir sisteminin önemli hücresel özellikleridir. Burada C. elegans'ta dendritik dikenlerin yapısını ve işlevini değerlendirmek için canlı görüntüleme yöntemleri tanımlanmıştır. Bu yaklaşımlar, dendritik omurga şeklini veya işlevini tanımlayan genler için mutant ekranların geliştirilmesini desteklemektedir.

Caenorhabditis elegans'ta Dendritik Dikenleri Görüntüleme

Protokol, hipokampustaki nöronları ve sıçanın medial prefrontal korteksi boyamak için sinir sisteminin herhangi bir bölümüne uyarlanabilen hızlı Golgi yönteminin bir modifikasyonunu açıklar.

Hipokampus ve Prefrontal Kortekste Dendritik Omurga Görselleştirme için Hızlı Golgi Lekesi

Dendritik dikenler, çoğu uyarıcı sinapsın post-sinaptik bölmeleridir. Dendritik omurga morfolojisindeki değişiklikler, nörogelişim, yaşlanma, öğrenme ve birçok nörolojik ve psikiyatrik bozukluk sırasında meydana gelir ve güvenilir dendritik omurga analizinin önemini vurgular. Bu protokol, otomatik üç boyutlu nöron rekonstrüksiyon yazılımı kullanılarak dendritik omurga morfolojisinin doğru ve tekrarlanabilir bir şekilde ölçülmesini açıklar.

Otomatik Üç Boyutlu Nöron Rekonstrüksiyon Yazılımı Kullanılarak Dendritik Omurga Ölçümü

Öğrenin, kültüre edilmiş kortikal nöronlarda dendritik omurga morfolojisini ve hareketliliğini GFP ve konfokal mikroskopi kullanarak analiz etme yöntemini. Bu teknik sinaptik plastisite ve nöronal hastalıklarda yapısal değişiklikleri incelemeye yardımcı olur.

Kültür MSS Nöronlar Dendritik Omurga Morfoloji Analizi

Daha fazla video keşfet