通过测量细胞膜的电生理特性,主要证明调节细胞电活动的问题可以解决。全细胞膜片钳记录是一种外围技术,用于研究单个细胞中的离子电流并询问细胞对不同刺激的反应。全细胞膜片钳预记录的最佳性能将在大量练习和学习后实现。
要开始脑解剖,请使用手术剪刀在被斩首动物头骨顶部的皮肤上切开一个切口,从尾部到嘴部,并去除头皮。接下来,用虹膜剪刀沿着矢状缝线切割顶间板并去除枕骨。将截骨器滑到顶骨下方,轻轻将其拉出,直到大脑暴露。
暴露大脑后,将头部倒置。轻轻降低大脑以可视化两侧的三叉神经。然后用卡斯特罗维耶霍弯曲剪刀剪断三叉神经。
可视化下丘脑后,识别视神经并轻轻切割。接下来,切开额叶的远前部。取出大脑并立即将其浸入切片溶液中,直到获得切片。
要切片大脑样本,请将大脑放在滤纸上以干燥多余的溶液。然后用锋利的切割剃刀刀片进行冠状切割,将脑干与小脑与组织的其他部分分开。接下来,将大脑的尾部粘在振动切片机的底部,并用冷却至零至2摄氏度的切片溶液或aCSF溶液填充切片设备室。
在振动切开器室周围包装干冰,以在手术过程中保持切片溶液低温。将剃须刀片插入振动切片机并设置设备的切割参数,例如速度为 3,频率设置为 9,进给为 250 微米。在组织切片过程中,使用丙烯酸移液管将切片转移到回收室,并在切片采集后等待60分钟进行组织恢复。
在开始细胞密封和记录之前,打开显微镜、放大器、数字化仪和显微机械手。用aCSF溶液构建连接到显微镜的记录室。使用灌注泵以每分钟两毫升的速度持续灌注aCSF。
检查软件设置并根据实验类型为记录创建特定的协议。使用丙烯酸移液管一次将一个感兴趣的脑切片转移到记录室。用切片锚点握住切片,使其在 aCSF 灌注过程中不会移动。
使用浸没式显微镜的低折射率物镜(10X或20X)将切片定位到记录室的中心。切片位置对于在显微镜下可以很好地观察所需区域以及完美地到达记录微量移液器至关重要。定位感兴趣区域后,将物镜切换到高倍透镜63X并聚焦组织水平,观察目标区域中细胞的内源性荧光蛋白和形状,以定位脑切片表面的kisspeptin细胞。
找到可能的目标单元格后,使用鼠标光标或在感兴趣区域上绘制正方形等格式在计算机屏幕上标记它。计算机屏幕标记有助于将记录移液器位置引导到细胞。确定目标细胞的确切位置后,抬起物镜,并在电极支架中引入装有内部溶液的记录微量移液器,确保内部溶液与银电极接触。
在将微量移液器浸入aCSF溶液之前,使用通过聚乙烯管连接到微量移液器支架的一到三毫升充气注射器,施加正压,以防止碎屑进入微量移液器。使用显微机械手将微量移液器引导到物镜中心下方。移动显微操纵器按钮,将微量移液器的XYZ轴引导至感兴趣的细胞。
调整焦点以查看微量移液器的尖端,并将焦点靠近,但不要太靠近切片。降低微量机械手的速度,将微量移液器缓慢降低到焦点平原,确保微量移液器尖端不会突然穿透切片,而是缓慢下降,直到接触细胞表面或目标区域。用一到三毫升充气注射器施加轻微的正压,以清除接近路径上的任何碎屑。
在XYZ轴上缓慢移动微型机械手,使微量移液器吸头更近并接触目标细胞,该细胞因施加的压力而引起酒窝。在软件上的电压钳模式的帮助下建立酒窝后,通过连接到微量移液器支架的管子用嘴短暂抽吸一到两秒钟,以在微量移液器与细胞之间产生密封。如果密封件在没有噪音干扰的情况下保持机械稳定约一分钟,请将保持电压设置为目标电池最接近的生理静息电位。
对于kisspeptin下丘脑神经元,建议负50毫伏。接下来,用口短暂抽吸以破坏密封放置在细胞上的微量移液器尖端处的质膜,使破裂的膜不会堵塞微量移液器或吸引相当大的膜部分或细胞。通过以足够的力进行抽吸可以实现足够的全单元配置。
检查所使用的系统设置手册。打破细胞膜后,在电压钳模式下启用整个电池选项,然后单击参考整个电池选项卡的自动命令。自动计算电池的串联电阻和全电池电容,并立即由软件显示。
接下来,按照文本手稿中的说明检查软件中的细胞活力参数。在实验过程中监测串联电阻和电池稳态电容。正确实现整个电池配置后,在电压钳位模式下测量突触电流。
记录电流钳位模式下静息膜电位的变化和诱导静息膜电位的变化。在全细胞膜片钳记录的帮助下研究了人重组生长激素对下丘脑kisspeptin神经元活性的可能影响。施用人重组生长激素, HGH 在 20 微克每克诱导静息膜电位的显着超极化在 12 个 AVPV/PeN 基斯肽神经元中的 5 个和 14 个记录的 ARH 吻肽素神经元中的 9 个.
与无反应细胞相比,AVPV / PeNkisspeptin和ARH kisspeptin超极化神经元显着改变了静息膜电位。在生长激素应用期间对静息膜电位的影响是在AVPV / PeN基斯肽神经元上的全细胞输入电阻显着降低约0.9至0.7千兆欧和ARH基斯肽蛋白神经元的1.7至1.0千兆欧之后。在通过仔细的gigaseal执行的完美脑线和通过海滩参数在细胞的区域进行时,需要实现最佳的全细胞记录。
可以收集记录细胞的微量移液器溶液并用于单细胞RTPCR,从而对分离的细胞进行分子表征。全细胞膜片钳技术与转基因动物的使用相结合,代表了对生殖的理解的突破,允许定义kisspeptin神经元增加的性质,并且它们是主要的调节剂。