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Nucleofection and Primary Culture of Embryonic Mouse Hippocampal and Cortical Neurons

Hippocampal and cortical neurons have been used extensively to study central nervous system (CNS) neuronal polarization, axon/dendrite outgrowth, and ...

University of Wisconsin-Madison

&#x6211;&#x4EEC;&#x8BC1;&#x660E;&#x539F;&#x5B50;&#x529B;&#x663E;&#x5FAE;&#x955C;&#x65B9;&#x6CD5;&#x53EF;&#x7528;&#x4E8E;&#x6709;&#x6548;&#x5730;&#x63A7;&#x5236;&#x7C98;&#x8FDE;&#x3001; &#x589E;&#x957F;&#x548C;&#x76AE;&#x5C42;&#x795E;&#x7ECF;&#x5143;&#x51F9;&#x66F2;&#x9762;&#x4E0A;&#x7684;&#x76F8;&#x4E92;&#x8054;&#x7CFB;&#x3002;&#x6211;&#x4EEC;&#x8868;&#x73B0;&#x51FA;&#x56FA;&#x5B9A;&#x5316;&#x7684;&#x795E;&#x7ECF;&#x5143;&#x5728;&#x660E;&#x786E;&#x5730;&#x70B9;&#x4F7F;&#x7528;&#x4E24;&#x79CD;&#x4E0D;&#x540C;&#x7C7B;&#x578B;&#x7684;&#x56FE;&#x6848;&#x86CB;&#x767D;&#x7684;&#x51F9;&#x66F2;&#x9762;&#x4E0A;&#xFF1A; 1&#xFF09; &#x805A;-d-&#x8D56;&#x6C28;&#x9178; (PDL)&#xFF0C;&#x5E7F;&#x6CDB;&#x7528;&#x4E8E;&#x7EC4;&#x7EC7;&#x57F9;&#x517B;&#x548C; 2&#xFF09; &#x5C42;&#x7C98;&#x8FDE;&#x86CB;&#x767D;&#x3001; &#x7EC6;&#x80DE;&#x5916;&#x57FA;&#x8D28;&#x7684;&#x4E00;&#x4E2A;&#x7EC4;&#x6210;&#x90E8;&#x5206;&#x6B63;&#x7535;&#x8377;&#x591A;&#x80BD;&#x3002;&#x6211;&#x4EEC;&#x7684;&#x7814;&#x7A76;&#x7ED3;&#x679C;&#x663E;&#x793A;&#x5C40;&#x9650;&#x795E;&#x7ECF;&#x5143;&#x7EC6;&#x80DE;&#x5E76;&#x63A7;&#x5236;&#x5176;&#x589E;&#x957F;&#x548C;&#x51F9;&#x66F2;&#x9762;&#x4E0A;&#x7684;&#x76F8;&#x4E92;&#x8054;&#x7CFB;&#xFF0C;&#x4EBA;&#x5DE5;&#x795E;&#x7ECF;&#x5143;&#x7684;&#x7A0B;&#x5E8F;&#x96C6;&#x5177;&#x6709;&#x7279;&#x5F02;&#x7684;&#x795E;&#x7ECF;&#x5143;&#x4F4D;&#x7F6E;&#x548C;&#x8FDE;&#x63A5;&#x5DE5;&#x7A0B;&#x7684;&#x4E00;&#x4E2A;&#x91CD;&#x8981;&#x6B65;&#x9AA4;&#x53EF;&#x4EE5;&#x4F7F;&#x7528; PDL &#x548C;&#x5C42;&#x7C98;&#x8FDE;&#x86CB;&#x767D;&#x6A21;&#x5F0F;&#x3002;

&#x5B9A;&#x4F4D;&#x548C;&#x795E;&#x7ECF;&#x5143;&#x5728;&#x91D1;&#x8868;&#x9762;&#x7684;&#x86CB;&#x767D;&#x4F7F;&#x7528;&#x539F;&#x5B50;&#x529B;&#x663E;&#x5FAE;&#x955C;&#x7684;&#x5B9A;&#x5411;&#x5927;&#x4F1A;&#x7684;&#x6307;&#x5BFC;&#x3002;

We demonstrate that Atomic Force Microscopy nanolithography can be used to control effectively the adhesion, growth and interconnectivity of cortical neurons on Au surfaces. We demonstrate immobilization of neurons at well-defined locations on Au surfaces using two different types of patterned proteins: 1) poly-d-lysine (PDL), a positively charged polypeptide used extensively in tissue culture and 2) laminin, a component of the extracellular matrix. Our results show that both PDL and laminin patterns can be used to confine neuronal cells and to control their growth and interconnectivity on Au surfaces, a significant step towards the engineering of artificial neuronal assemblies with well-controlled neuron position and connections.

Positioning and guidance of neurons on gold surfaces by directed assembly of proteins using Atomic Force Microscopy.

Nous d&#xE9;montrons que la microscopie &#xE0; force atomique nanolithographie peut &#xEA;tre utilis&#xE9; pour contr&#xF4;ler efficacement l&#x26;#39;adh&#xE9;rence, la croissance et l&#x26;#39;interconnectivit&#xE9; des neurones corticaux sur les surfaces Au. Nous d&#xE9;montrons l&#x26;#39;immobilisation de neurones &#xE0; des endroits bien d&#xE9;finis sur les surfaces Au moyen de deux types diff&#xE9;rents de prot&#xE9;ines &#xE0; motifs: 1) la poly-D-lysine (PDL), un polypeptide charg&#xE9; positivement largement utilis&#xE9; dans la culture de tissus et 2) la laminine, un composant de la matrice extracellulaire. Nos r&#xE9;sultats montrent que la PDL et les modes de laminine peut &#xEA;tre utilis&#xE9; pour limiter les cellules neuronales et de contr&#xF4;ler leur croissance et leur interconnectivit&#xE9; sur les surfaces Au, une &#xE9;tape importante vers l&#x26;#39;ing&#xE9;nierie d&#x26;#39;assembl&#xE9;es de neurones artificiels avec la position des neurones bien contr&#xF4;l&#xE9;e et les connexions.

Positionnement et de guidage des neurones sur des surfaces d&#x26;#39;or par l&#x26;#39;Assembl&#xE9;e dirig&#xE9;e de prot&#xE9;ines par microscopie &#xE0; force atomique

Wir zeigen, dass Atomic Force Microscopy Nanolithographie verwendet werden kann, um effektiv zu steuern, die Adh&auml;sion, Wachstum und Interkonnektivit&auml;t kortikale Neuronen auf Au-Oberfl&auml;chen. Wir demonstrieren Immobilisierung von Neuronen in klar definierten Standorten auf Au-Oberfl&auml;chen, die mit zwei verschiedene Arten von gemusterten Proteine: 1) Poly-d-Lysin (PDL), ein positiv geladenes Polypeptid extensiv in Gewebekultur und 2) Laminin, eine Komponente der extrazellul&auml;ren Matrix. Unsere Ergebnisse zeigen, dass PDL und Laminin Muster neuronale Zellen beschr&auml;nken und Steuerung ihres Wachstums und Interkonnektivit&auml;t auf Au Oberfl&auml;chen, ein wesentlicher Baustein f&uuml;r das Engineering von k&uuml;nstlichen neuronalen Assemblys mit kontrollierten Neuron Position und Anschl&uuml;sse verwendet werden k&ouml;nnen.

Positionierung und F&uuml;hrung von Neuronen auf gold Oberfl&auml;chen von gerichtete Versammlung von Proteinen mit Atomic Force Microscopy.

Dimostriamo che la nanolitografia microscopia a forza atomica pu&ograve; essere utilizzata per controllare efficacemente l&#39;adesione, la crescita e l&#39;interconnettivit&agrave; dei neuroni corticali su superfici di Au. Dimostriamo immobilizzazione dei neuroni in luoghi ben definiti sulle superfici Au utilizzando due diversi tipi di proteine fantasia: 1) poli-d-lisina (PDL), un polipeptide caricato positivamente utilizzato estesamente nella coltura del tessuto e 2) laminina, un componente della matrice extracellulare. I nostri risultati mostrano che entrambi PDL e laminina pattern pu&ograve; essere utilizzato per confinare le cellule neuronali e per controllare la loro crescita e interconnettivit&agrave; su superfici Au, un passo significativo verso l&#39;ingegneria delle assemblee neuronali artificiali con posizione neurone ben controllati e connessioni.

Posizionamento e orientamento dei neuroni su oro superfici di montaggio diretto di proteine utilizzando la microscopia a forza atomica.

&#x6211;&#x3005;&#x306F;&#x539F;&#x5B50;&#x9593;&#x529B;&#x9855;&#x5FAE;&#x93E1;&#x306E;&#x30CA;&#x30CE;&#x30EA;&#x30BD;&#x30B0;&#x30E9;&#x30D5;&#x30A3;&#x30FC;&#x3092;&#x52B9;&#x679C;&#x7684;&#x306B;&#x91D1;&#x8868;&#x9762;&#x4E0A;&#x306E;&#x76AE;&#x8CEA;&#x795E;&#x7D4C;&#x7D30;&#x80DE;&#x306E;&#x63A5;&#x7740;&#x3001;&#x6210;&#x9577;&#x3001;&#x304A;&#x3088;&#x3073;&#x76F8;&#x4E92;&#x63A5;&#x7D9A;&#x6027;&#x3092;&#x5236;&#x5FA1;&#x3059;&#x308B;&#x305F;&#x3081;&#x306B;&#x4F7F;&#x7528;&#x3067;&#x304D;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x3092;&#x793A;&#x3057;&#x3066;&#x3044;&#x308B;&#x3002;&#x6211;&#x3005;&#x306F;&#x3001;&#x30D1;&#x30BF;&#x30FC;&#x30F3;&#x5316;&#x3055;&#x308C;&#x305F;&#x30BF;&#x30F3;&#x30D1;&#x30AF;&#x8CEA;&#x306E;2&#x3064;&#x306E;&#x7570;&#x306A;&#x308B;&#x30BF;&#x30A4;&#x30D7;&#x3092;&#x4F7F;&#x7528;&#x3057;&#x3066;&#x91D1;&#x8868;&#x9762;&#x4E0A;&#x306E;&#x660E;&#x78BA;&#x306B;&#x5B9A;&#x7FA9;&#x3055;&#x308C;&#x305F;&#x5834;&#x6240;&#x3067;&#x795E;&#x7D4C;&#x7D30;&#x80DE;&#x306E;&#x56FA;&#x5B9A;&#x5316;&#x3092;&#x793A;&#x3057;&#x3001;1&#xFF09;&#x30DD;&#x30EA;-D-&#x30EA;&#x30B8;&#x30F3;&#xFF08;PDL&#xFF09;&#x3001;&#x7D44;&#x7E54;&#x57F9;&#x990A;&#x3068;&#x3067;&#x5E83;&#x304F;&#x4F7F;&#x7528;&#x3055;&#x308C;&#x3001;&#x6B63;&#x306B;&#x8377;&#x96FB;&#x30DD;&#x30EA;&#x30DA;&#x30D7;&#x30C1;&#x30C9;2&#xFF09;&#x30E9;&#x30DF;&#x30CB;&#x30F3;&#x306E;&#x30B3;&#x30F3;&#x30DD;&#x30FC;&#x30CD;&#x30F3;&#x30C8;&#x7D30;&#x80DE;&#x5916;&#x30DE;&#x30C8;&#x30EA;&#x30C3;&#x30AF;&#x30B9;&#x3002;&#x6211;&#x3005;&#x306E;&#x7D50;&#x679C;&#x306F;&#x3001;PDL&#x304A;&#x3088;&#x3073;&#x30E9;&#x30DF;&#x30CB;&#x30F3;&#x306E;&#x30D1;&#x30BF;&#x30FC;&#x30F3;&#x306E;&#x4E21;&#x65B9;&#x304C;&#x3001;&#x3088;&#x304F;&#x5236;&#x5FA1;&#x3055;&#x308C;&#x305F;&#x30CB;&#x30E5;&#x30FC;&#x30ED;&#x30F3;&#x306E;&#x4F4D;&#x7F6E;&#x3068;&#x63A5;&#x7D9A;&#x3092;&#x6301;&#x3064;&#x4EBA;&#x5DE5;&#x795E;&#x7D4C;&#x30A2;&#x30BB;&#x30F3;&#x30D6;&#x30EA;&#x306E;&#x30A8;&#x30F3;&#x30B8;&#x30CB;&#x30A2;&#x30EA;&#x30F3;&#x30B0;&#x306B;&#x5411;&#x3051;&#x305F;&#x91CD;&#x8981;&#x306A;&#x4E00;&#x6B69;&#x3092;&#x795E;&#x7D4C;&#x7D30;&#x80DE;&#x3092;&#x9589;&#x3058;&#x8FBC;&#x3081;&#x308B;&#x3068;Au&#x8868;&#x9762;&#x4E0A;&#x306E;&#x5F7C;&#x3089;&#x306E;&#x6210;&#x9577;&#x3068;&#x76F8;&#x4E92;&#x63A5;&#x7D9A;&#x6027;&#x3092;&#x5236;&#x5FA1;&#x3059;&#x308B;&#x305F;&#x3081;&#x306B;&#x4F7F;&#x7528;&#x3059;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x304C;&#x3067;&#x304D;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x3092;&#x793A;&#x3057;&#x3066;&#x3044;&#x308B;&#x3002;

&#x539F;&#x5B50;&#x9593;&#x529B;&#x9855;&#x5FAE;&#x93E1;&#x3092;&#x7528;&#x3044;&#x305F;&#x30BF;&#x30F3;&#x30D1;&#x30AF;&#x8CEA;&#x306E;&#x76E3;&#x7763;&#x7DCF;&#x4F1A;&#x306B;&#x3088;&#x308B;&#x91D1;&#x8868;&#x9762;&#x4E0A;&#x306B;&#x304A;&#x3051;&#x308B;&#x30CB;&#x30E5;&#x30FC;&#x30ED;&#x30F3;&#x306E;&#x4F4D;&#x7F6E;&#x3068;&#x30AC;&#x30A4;&#x30C0;&#x30F3;&#x30B9;

&#xC6B0;&#xB9AC;&#xB294; &#xC6D0;&#xC790; &#xD798; &#xD604;&#xBBF8;&#xACBD; &#xB098;&#xB178;&#xB9AC; &#xC811;&#xCC29;, &#xC131;&#xC7A5; &#xBC0F; Au &#xD45C;&#xBA74;&#xC5D0; &#xB300;&#xB1CC; &#xD53C; &#xC9C8;&#xC758; &#xC2E0;&#xACBD; &#xC138;&#xD3EC;&#xC758; &#xC0C1;&#xD638;&#xB97C; &#xD6A8;&#xACFC;&#xC801;&#xC73C;&#xB85C; &#xC81C;&#xC5B4; &#xD558;&#xB294; &#xBC29;&#xBC95;&#xC744; &#xBCF4;&#xC5EC; &#xC90D;&#xB2C8;&#xB2E4;. Au &#xD45C;&#xBA74; &#xD328;&#xD134;&#xD654; &#xB41C; &#xB2E8;&#xBC31;&#xC9C8;&#xC758; &#xB450; &#xC885;&#xB958;&#xB97C; &#xC0AC;&#xC6A9; &#xD558; &#xC5EC; &#xC798; &#xC815;&#xC758; &#xB41C; &#xC704;&#xCE58;&#xC5D0;&#xC11C; &#xB274;&#xB7F0;&#xC758; immobilization &#xC2DC;&#xC5F0;: 1) &#xD3F4; &#xB9AC;-d-lysine (PDL) &#xAE0D;&#xC815;&#xC801;&#xC73C;&#xB85C; &#xCDA9;&#xC804;&#xB41C; polypeptide &#xC870;&#xC9C1; &#xBB38;&#xD654;&#xC640; 2) laminin, &#xC138;&#xD3EC; &#xC678; &#xB9E4;&#xD2B8;&#xB9AD;&#xC2A4;&#xC758; &#xAD6C;&#xC131; &#xC694;&#xC18C;&#xC5D0;&#xC11C; &#xAD11;&#xBC94;&#xC704; &#xD558; &#xAC8C; &#xC0AC;&#xC6A9; &#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC6B0;&#xB9AC;&#xC758; &#xACB0;&#xACFC; &#xC2E0;&#xACBD; &#xC138;&#xD3EC;&#xB97C; &#xC81C;&#xD55C; &#xD558; &#xACE0; &#xADF8;&#xB4E4;&#xC758; &#xC131;&#xC7A5; &#xBC0F; Au &#xD45C;&#xBA74;&#xC5D0; &#xC0C1;&#xD638;, well-controlled &#xC2E0;&#xACBD; &#xC704;&#xCE58;&#xC640; &#xC5F0;&#xACB0; &#xB41C; &#xC778;&#xACF5; &#xC2E0;&#xACBD; &#xC5B4;&#xC148;&#xBE14;&#xB9AC;&#xC758; &#xC5D4;&#xC9C0;&#xB2C8;&#xC5B4;&#xB9C1;&#xC744; &#xD5A5;&#xD55C; &#xC911;&#xC694; &#xD55C; &#xB2E8;&#xACC4;&#xB97C; &#xC81C;&#xC5B4;&#xD560; &#xC218; PDL &#xBC0F; laminin &#xD328;&#xD134;&#xC744; &#xC0AC;&#xC6A9;&#xD560; &#xC218; &#xC788;&#xC74C;&#xC744; &#xBCF4;&#xC5EC; &#xC90D;&#xB2C8;&#xB2E4;.

&#xC704;&#xCE58; &#xBC0F; &#xC6D0;&#xC790; &#xD798; &#xD604;&#xBBF8;&#xACBD;&#xC744; &#xC0AC;&#xC6A9; &#xD558; &#xC5EC; &#xB2E8;&#xBC31;&#xC9C8;&#xC758; &#xC9C1;&#xC811;&#xB41C; &#xC870;&#xB9BD; &#xD558; &#xC5EC; &#xAE08; &#xD45C;&#xBA74;&#xC5D0; &#xB274;&#xB7F0;&#xC758; &#xC9C0;&#xB3C4;.

Se demuestra que nanolitograf&#xED;a microscopia de fuerza at&#xF3;mica puede utilizarse para controlar eficazmente la adherencia, el crecimiento y la interconexi&#xF3;n de las neuronas corticales en las superficies de Au. Se demuestra la inmovilizaci&#xF3;n de las neuronas en lugares bien definidos en las superficies de Au utilizando dos tipos diferentes de prote&#xED;nas modeladas: 1) poli-D-lisina (PDL), un polip&#xE9;ptido cargado positivamente utilizado ampliamente en cultivo de tejidos y 2) laminina, un componente del matriz extracelular. Nuestros resultados muestran que tanto el PDL y los patrones de laminina se puede utilizar para limitar las c&#xE9;lulas neuronales y para controlar su crecimiento y la interconexi&#xF3;n en las superficies de Au, un paso significativo hacia la ingenier&#xED;a de los ensamblajes neuronales artificiales con la posici&#xF3;n de las neuronas bien controlada y las conexiones.

Posicionamiento y Orientaci&#xF3;n de las neuronas en superficies de oro por la Asamblea dirigida de prote&#xED;nas utilizando Microscop&#xED;a de Fuerza At&#xF3;mica

&#x4E86;&#x89E3;&#x7F51;&#x7EDC;&#x7684;&#x53D1;&#x5C55;&#xFF0C;&#x5728;&#x5927;&#x8111;&#x4E2D;&#x7684;&#x5DE8;&#x5927;&#x5177;&#x6709;&#x6839;&#x672C;&#x7684;&#x91CD;&#x8981;&#x6027;&#xFF0C;&#x4F46;&#x7531;&#x4E8E;&#x5176;&#x4F53;&#x7CFB;&#x7ED3;&#x6784;&#x548C;&#x529F;&#x80FD;&#x7684;&#x590D;&#x6742;&#x6027;&#x662F;&#x975E;&#x5E38;&#x5177;&#x6709;&#x6311;&#x6218;&#x6027;&#x3002;&#x5F25;&#x6F2B;&#x6027;&#x8F74;&#x7D22;&#x5BFC;&#x822A;&#x5230;&#x76EE;&#x6807;&#x533A;&#x57DF;&#x548C;&#x4E0E;&#x819C;&#x86CB;&#x767D;&#x3001; &#x5316;&#x5B66;&#x68AF;&#x5EA6;&#x3001; &#x673A;&#x68B0;&#x6307;&#x5BFC;&#x63D0;&#x793A;&#x7B49;&#xFF0C;&#x6307;&#x5BFC;&#x56E0;&#x7D20;&#x7684;&#x5177;&#x4F53;&#x4EA4;&#x4E92;&#x7684;&#x673A;&#x5236;&#x662F;&#x4E3B;&#x8981;&#x662F;&#x672A;&#x77E5;&#x7684;&#x3002;&#x5F53;&#x524D;&#x7684;&#x9650;&#x5236;&#xFF0C;&#x7814;&#x7A76;&#x795E;&#x7ECF;&#x7F51;&#x7EDC;&#x5F62;&#x6210;&#x7684;&#x662F;&#x63A7;&#x5236;&#x7CBE;&#x786E;&#x7684;&#x5C0F;&#x7FA4;&#x4F53;&#x7684;&#x795E;&#x7ECF;&#x5143;&#x8FDE;&#x63A5;&#x7684;&#x80FD;&#x529B;&#x3002;&#x8BBE;&#x8BA1;&#x8FD9;&#x79CD;&#x7F51;&#x7EDC;&#x7684;&#x7B2C;&#x4E00;&#x6B65;&#x662F;&#x7406;&#x89E3;&quot;&#x89C4;&#x5219;&quot;&#x4E2D;&#x67A2;&#x795E;&#x7ECF;&#x7CFB;&#x7EDF; (CNS) &#x795E;&#x7ECF;&#x5143;&#x4E0E;&#x53E6;&#x4E00;&#x4E2A;&#x7A97;&#x4F53;&#x529F;&#x80FD;&#x8FDE;&#x63A5;&#x5230;&#x4F7F;&#x7528;&#x3002;&#x5728;&#x8FD9;&#x91CC;&#x6211;&#x4EEC;&#x5F00;&#x59CB;&#x5212;&#x5B9A;&#x4E3A;&#x589E;&#x957F;&#x548C;&#x5C11;&#x91CF;&#x7684;&#x56FE;&#x6848;&#x5728;&#x7B80;&#x5316;&#x51E0;&#x4F55;&#x56FE;&#x5F62;&#x975E;&#x76DF;&#x886C;&#x5E95;&#x4E0A;&#x7684;&#x795E;&#x7ECF;&#x5143;&#x8FDE;&#x63A5;&#x65B0;&#x578B;&#x89C4;&#x5219;&#x3002;&#x8FD9;&#x4E9B;&#x7814;&#x7A76;&#x4EA7;&#x751F;&#x7684;&#x673A;&#x5236;&#xFF0C;&#x786E;&#x5B9A;&#x5B8C;&#x597D;&#x7684;&#x7CFB;&#x7EDF;&#x4E2D;&#x5B58;&#x5728;&#x7684;&#x7EC4;&#x7EC7;&#x529F;&#x80FD;&#x7684;&#x65B0;&#x89C1;&#x89E3;&#x3002;&#x6211;&#x4EEC;&#x4F7F;&#x7528;&#x4EE5;&#x524D;&#x6240;&#x62A5;&#x544A;&#x7684;&#x539F;&#x5B50;&#x529B;&#x663E;&#x5FAE;&#x955C; &#xFF08;AFM&#xFF09; &#x65B9;&#x6CD5;&#x65B9;&#x6CD5;&#x6765;&#x63A7;&#x5236;&#x7CBE;&#x786E;&#x7684;&#x4F4D;&#x7F6E;&#x548C;&#x5728;&#x8FD9;&#x4E9B;&#x8868;&#x9762;&#x4E0A;&#x7684;&#x795E;&#x7ECF;&#x5143;&#x7684;&#x751F;&#x957F;&#x3002;&#x901A;&#x8FC7;&#x68C0;&#x67E5;&#x4E00;&#x7CFB;&#x5217;&#x7CFB;&#x7EDF;&#x4F7F;&#x7528;&#x4E0D;&#x540C;&#x7684;&#x51E0;&#x4F55;&#x53C2;&#x6570;&#xFF0C;&#x6211;&#x4EEC;&#x4ECE;&#x6570;&#x91CF;&#x548C;&#x6709;&#x7CFB;&#x7EDF;&#x5730;&#x5206;&#x6790;&#x5982;&#x4F55;&#x795E;&#x7ECF;&#x7EC6;&#x80DE;&#x751F;&#x957F;&#x53D6;&#x51B3;&#x4E8E;&#x8FD9;&#x4E9B;&#x53C2;&#x6570;&#x3002;

&#x8DDD;&#x79BB;&#x7684;&#x795E;&#x7ECF;&#x7EC6;&#x80DE;&#x751F;&#x957F;&#x9EC4;&#x91D1;&#x6C34;&#x6EF4;&#x8868;&#x9762;&#x4E0A;&#x7684;&#x4F9D;&#x8D56;&#x6027;&#x3002;

Understanding network development in the brain is of tremendous fundamental importance, but it is immensely challenging because of the complexity of both its architecture and function. The mechanisms of axonal navigation to target regions and the specific interactions with guidance factors such as membrane-bound proteins, chemical gradients, mechanical guidance cues, etc., are largely unknown. A current limitation for the study of neural network formation is the ability to control precisely the connectivity of small groups of neurons. A first step in designing such networks is to understand the "rules" central nervous system (CNS) neurons use to form functional connections with one another. Here we begin to delineate novel rules for growth and connectivity of small numbers of neurons patterned on Au substrates in simplified geometries. These studies yield new insights into the mechanisms determining the organizational features present in intact systems. We use a previously reported atomic force microscopy (AFM) nanolithography method to control precisely the location and growth of neurons on these surfaces. By examining a series of systems with different geometrical parameters, we quantitatively and systematically analyze how neuronal growth depends on these parameters.

Distance dependence of neuronal growth on nanopatterned gold surfaces.

Comprendre le d&#xE9;veloppement du r&#xE9;seau dans le cerveau est d&#x26;#39;une importance fondamentale &#xE9;norme, mais il est extr&#xEA;mement difficile en raison de la complexit&#xE9; de son architecture et la fonction. Les m&#xE9;canismes de navigation axonale dans des r&#xE9;gions cibles et les interactions sp&#xE9;cifiques avec les facteurs d&#x26;#39;orientation tels que les prot&#xE9;ines membranaires, les gradients chimiques, des signaux de guidage m&#xE9;canique, etc, sont en grande partie inconnus. Une limitation de courant pour l&#x26;#39;&#xE9;tude de la formation r&#xE9;seau de neurones est la capacit&#xE9; de contr&#xF4;ler pr&#xE9;cis&#xE9;ment la connectivit&#xE9; de petits groupes de neurones. Une premi&#xE8;re &#xE9;tape dans la conception de ces r&#xE9;seaux est de comprendre les &#xAB;r&#xE8;gles&#xBB; du syst&#xE8;me nerveux central (SNC) neurones utilisent pour former des connexions fonctionnelles avec l&#x26;#39;autre. Ici, nous commen&#xE7;ons &#xE0; d&#xE9;limiter les r&#xE8;gles nouvelles pour la croissance et la connectivit&#xE9; d&#x26;#39;un petit nombre de neurones calqu&#xE9;es sur des substrats Au dans des g&#xE9;om&#xE9;tries simplifi&#xE9;es. Ces &#xE9;tudes donnent de nouvelles perspectives sur les m&#xE9;canismes qui d&#xE9;terminent les caract&#xE9;ristiques organisationnelles pr&#xE9;sentes dans les syst&#xE8;mes intacts. Nous utilisons un pr&#xE9;c&#xE9;demment rapport&#xE9; la microscopie &#xE0; force atomique nanolithographie m&#xE9;thode (AFM) pour contr&#xF4;ler avec pr&#xE9;cision l&#x26;#39;emplacement et la croissance des neurones sur ces surfaces. En examinant une s&#xE9;rie de syst&#xE8;mes avec diff&#xE9;rents param&#xE8;tres g&#xE9;om&#xE9;triques, nous quantitativement et syst&#xE9;matiquement analyser la fa&#xE7;on dont la croissance neuronale d&#xE9;pend de ces param&#xE8;tres.

D&#xE9;pendance &#xE0; distance de la croissance neuronale sur des surfaces nanostructur&#xE9;es d&#x26;#39;or

Netzentwicklung im Gehirn zu verstehen ist enorme grundlegend, aber es ist ungemein schwierig aufgrund der Komplexit&auml;t von seiner Architektur und Funktion. Die Mechanismen der axonalen Navigation zu Zielregionen und die spezifischen Wechselwirkungen mit Anleitung Faktoren wie membrangebundener Proteine, chemischen Gradienten, mechanische Anleitung Hinweise usw., sind weitgehend unbekannt. Eine Strombegrenzung zur Erforschung der neuronalen Netzwerkbildung ist die F&auml;higkeit, genau die Anbindung von kleinen Gruppen von Nervenzellen zu steuern. Ein erster Schritt bei der Gestaltung solcher Netzwerke ist zu verstehen, dass die &quot;Regeln&quot; zentrales Nervensystem (ZNS) Neuronen funktionale Verbindungen miteinander verwenden. Hier beginnen wir neuartige Regeln f&uuml;r Wachstum und Konnektivit&auml;t der kleinen Anzahl von Neuronen, die ein Muster auf Au Substrate in vereinfachten Geometrien abzugrenzen. Diese Studien liefern neue Erkenntnisse &uuml;ber die Mechanismen, die Bestimmung der Organisationsfunktionen in intakten Systeme vorhanden. Wir verwenden eine bereits berichtet Rasterkraft Mikroskopie (AFM) Nanolithographie Methode, um genau die Lage und das Wachstum von Neuronen auf diesen Fl&auml;chen steuern. Durch eine Reihe von Systemen mit verschiedenen geometrischen Parameter untersuchen, quantitativ und systematisch analysieren wir wie neuronale Wachstum h&auml;ngt diese Parameter.

Distanz-Abh&auml;ngigkeit der neuronale Wachstum auf Nanopatterned gold-Oberfl&auml;chen.

Comprendere lo sviluppo della rete nel cervello &egrave; di enorme importanza fondamentale, ma &egrave; estremamente impegnativo a causa della complessit&agrave; della sua architettura e la funzione. I meccanismi di navigazione assonale alle regioni di destinazione e le specifiche interazioni con fattori di orientamento come le proteine di membrana-limiti, gradienti chimici, spunti guida meccanica, ecc., sono in gran parte sconosciuti. Una limitazione di corrente per lo studio della formazione della rete neurale &egrave; la capacit&agrave; di controllare precisamente la connettivit&agrave; di piccoli gruppi di neuroni. Un primo passo nella progettazione di tali reti &egrave; capire che i neuroni del sistema nervoso centrale (SNC) di &quot;regole&quot; utilizzano per formare connessioni funzionali uno con l&#39;altro. Qui cominciamo a delineare nuove regole per la crescita e la connettivit&agrave; di un piccolo numero di neuroni modellati sui substrati di Au in geometrie semplificate. Questi studi resa new insights into i meccanismi di determinazione le caratteristiche organizzative presenti nei sistemi intatti. Usiamo un metodo di nanolitografia precedentemente riportato atomic force microscopy (AFM) per controllare precisamente la posizione e la crescita dei neuroni su queste superfici. Esaminando una serie di sistemi con diversi parametri geometrici, quantitativamente e sistematicamente analizziamo come neuronale crescita dipende da questi parametri.

Dipendenza dalla distanza di crescita neuronale su superfici di oro nanostrutturati.

&#x8133;&#x5185;&#x30CD;&#x30C3;&#x30C8;&#x30EF;&#x30FC;&#x30AF;&#x306E;&#x958B;&#x767A;&#x3092;&#x7406;&#x89E3;&#x3059;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x306F;&#x9014;&#x65B9;&#x3082;&#x306A;&#x3044;&#x57FA;&#x672C;&#x7684;&#x306B;&#x91CD;&#x8981;&#x3067;&#x3042;&#x308B;&#x304C;&#x3001;&#x305D;&#x308C;&#x306F;&#x3001;&#x305D;&#x306E;&#x30A2;&#x30FC;&#x30AD;&#x30C6;&#x30AF;&#x30C1;&#x30E3;&#x3068;&#x6A5F;&#x80FD;&#x306E;&#x4E21;&#x65B9;&#x306E;&#x8907;&#x96D1;&#x3055;&#x3092;&#x975E;&#x5E38;&#x306B;&#x56F0;&#x96E3;&#x3067;&#x3042;&#x308B;&#x3002;&#x30BF;&#x30FC;&#x30B2;&#x30C3;&#x30C8;&#x9818;&#x57DF;&#x3068;&#x305D;&#x306E;&#x3088;&#x3046;&#x306A;&#x819C;&#x7D50;&#x5408;&#x30BF;&#x30F3;&#x30D1;&#x30AF;&#x8CEA;&#x3001;&#x5316;&#x5B66;&#x52FE;&#x914D;&#x3001;&#x6A5F;&#x68B0;&#x7684;&#x306A;&#x6307;&#x5C0E;&#x306E;&#x624B;&#x304C;&#x304B;&#x308A;&#x7B49;&#x3068;&#x3057;&#x3066;&#x3001;&#x30AC;&#x30A4;&#x30C0;&#x30F3;&#x30B9;&#x56E0;&#x5B50;&#x3068;&#x306E;&#x7279;&#x7570;&#x7684;&#x76F8;&#x4E92;&#x4F5C;&#x7528;&#x3078;&#x306E;&#x8EF8;&#x7D22;&#x30CA;&#x30D3;&#x30B2;&#x30FC;&#x30B7;&#x30E7;&#x30F3;&#x306E;&#x30E1;&#x30AB;&#x30CB;&#x30BA;&#x30E0;&#x306F;&#x4E0D;&#x660E;&#x306A;&#x70B9;&#x304C;&#x591A;&#x3044;&#x3002;&#x795E;&#x7D4C;&#x30CD;&#x30C3;&#x30C8;&#x30EF;&#x30FC;&#x30AF;&#x5F62;&#x6210;&#x306E;&#x7814;&#x7A76;&#x306E;&#x305F;&#x3081;&#x306E;&#x96FB;&#x6D41;&#x5236;&#x9650;&#x3092;&#x6B63;&#x78BA;&#x306B;&#x30CB;&#x30E5;&#x30FC;&#x30ED;&#x30F3;&#x306E;&#x5C0F;&#x30B0;&#x30EB;&#x30FC;&#x30D7;&#x306E;&#x63A5;&#x7D9A;&#x3092;&#x5236;&#x5FA1;&#x3059;&#x308B;&#x6A5F;&#x80FD;&#x3067;&#x3059;&#x3002;&#x3053;&#x306E;&#x3088;&#x3046;&#x306A;&#x30CD;&#x30C3;&#x30C8;&#x30EF;&#x30FC;&#x30AF;&#x3092;&#x8A2D;&#x8A08;&#x3059;&#x308B;&#x6700;&#x521D;&#x306E;&#x30B9;&#x30C6;&#x30C3;&#x30D7;&#x306F;&#x3001;&#x4E2D;&#x67A2;&#x795E;&#x7D4C;&#x7CFB;&#xFF08;CNS&#xFF09;&#x306E;&#x30CB;&#x30E5;&#x30FC;&#x30ED;&#x30F3;&#x304C;&#x4E92;&#x3044;&#x306B;&#x6A5F;&#x80FD;&#x7684;&#x306A;&#x63A5;&#x7D9A;&#x3092;&#x5F62;&#x6210;&#x3059;&#x308B;&#x305F;&#x3081;&#x306B;&#x4F7F;&#x7528;&#x3059;&#x308B; &#x26;quot;&#x30EB;&#x30FC;&#x30EB;&#x26;quot;&#x3092;&#x7406;&#x89E3;&#x3059;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x3067;&#x3059;&#x3002;&#x3053;&#x3053;&#x3067;&#x306F;&#x7C21;&#x7565;&#x5316;&#x30B8;&#x30AA;&#x30E1;&#x30C8;&#x30EA;&#x306E;Au&#x57FA;&#x677F;&#x4E0A;&#x306B;&#x30D1;&#x30BF;&#x30FC;&#x30F3;&#x5316;&#x3055;&#x308C;&#x3001;&#x30CB;&#x30E5;&#x30FC;&#x30ED;&#x30F3;&#x306E;&#x6570;&#x304C;&#x5C11;&#x306A;&#x3044;&#x306E;&#x6210;&#x9577;&#x3068;&#x306E;&#x63A5;&#x7D9A;&#x306E;&#x305F;&#x3081;&#x306E;&#x65B0;&#x305F;&#x306A;&#x30EB;&#x30FC;&#x30EB;&#x3092;&#x8A18;&#x8FF0;&#x3059;&#x308B;&#x305F;&#x3081;&#x306B;&#x958B;&#x59CB;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x3053;&#x308C;&#x3089;&#x306E;&#x7814;&#x7A76;&#x306F;&#x3001;&#x305D;&#x306E;&#x307E;&#x307E;&#x30B7;&#x30B9;&#x30C6;&#x30E0;&#x306B;&#x5B58;&#x5728;&#x3059;&#x308B;&#x7D44;&#x7E54;&#x306E;&#x6A5F;&#x80FD;&#x3092;&#x6C7A;&#x5B9A;&#x3059;&#x308B;&#x30E1;&#x30AB;&#x30CB;&#x30BA;&#x30E0;&#x306B;&#x65B0;&#x305F;&#x306A;&#x6D1E;&#x5BDF;&#x3092;&#x5F97;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x304C;&#x3067;&#x304D;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x6211;&#x3005;&#x306F;&#x3001;&#x3053;&#x308C;&#x3089;&#x306E;&#x8868;&#x9762;&#x4E0A;&#x306B;&#x6B63;&#x78BA;&#x306B;&#x4F4D;&#x7F6E;&#x3068;&#x30CB;&#x30E5;&#x30FC;&#x30ED;&#x30F3;&#x306E;&#x6210;&#x9577;&#x3092;&#x5236;&#x5FA1;&#x3059;&#x308B;&#x305F;&#x3081;&#x306B;&#x3001;&#x4EE5;&#x524D;&#x306B;&#x5831;&#x544A;&#x3055;&#x308C;&#x305F;&#x539F;&#x5B50;&#x9593;&#x529B;&#x9855;&#x5FAE;&#x93E1;&#xFF08;AFM&#xFF09;&#x30CA;&#x30CE;&#x30EA;&#x30BD;&#x30B0;&#x30E9;&#x30D5;&#x30A3;&#x30FC;&#x30E1;&#x30BD;&#x30C3;&#x30C9;&#x3092;&#x4F7F;&#x7528;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x7570;&#x306A;&#x308B;&#x5E7E;&#x4F55;&#x5B66;&#x7684;&#x30D1;&#x30E9;&#x30E1;&#x30FC;&#x30BF;&#x3092;&#x6301;&#x3064;&#x4E00;&#x9023;&#x306E;&#x30B7;&#x30B9;&#x30C6;&#x30E0;&#x3092;&#x8ABF;&#x3079;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x306B;&#x3088;&#x3063;&#x3066;&#x3001;&#x6211;&#x3005;&#x306F;&#x5B9A;&#x91CF;&#x7684;&#x304B;&#x3064;&#x4F53;&#x7CFB;&#x7684;&#x306B;&#x795E;&#x7D4C;&#x7D30;&#x80DE;&#x306E;&#x6210;&#x9577;&#x306F;&#x3001;&#x3053;&#x308C;&#x3089;&#x306E;&#x30D1;&#x30E9;&#x30E1;&#x30FC;&#x30BF;&#x306B;&#x4F9D;&#x5B58;&#x3059;&#x308B;&#x304B;&#x3092;&#x5206;&#x6790;&#x3002;

&#x30CA;&#x30CE;&#x30D1;&#x30BF;&#x30FC;&#x30F3;&#x91D1;&#x8868;&#x9762;&#x4E0A;&#x306E;&#x795E;&#x7D4C;&#x6210;&#x9577;&#x306E;&#x8DDD;&#x96E2;&#x4F9D;&#x5B58;&#x6027;

&#xC5C4;&#xCCAD;&#xB09C; &#xADFC;&#xBCF8;&#xC801;&#xC778; &#xC911;&#xC694;&#xC131;&#xC740; &#xB1CC;&#xC758; &#xB124;&#xD2B8;&#xC6CC;&#xD06C; &#xAC1C;&#xBC1C;&#xC744; &#xC774;&#xD574; &#xD558;&#xC9C0;&#xB9CC; &#xADF8; &#xAD6C;&#xC870; &#xBC0F; &#xAE30;&#xB2A5;&#xC758; &#xBCF5;&#xC7A1;&#xC131; &#xB54C;&#xBB38;&#xC5D0; &#xB300;&#xB2E8;&#xD788; &#xAE4C;&#xB2E4;&#xB86D;&#xC2B5;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xB300;&#xC0C1; &#xC601;&#xC5ED; &#xBC0F; &#xC9C0;&#xB3C4; &#xC694;&#xC778; &#xB9C9; &#xBC14;&#xC778;&#xB529; &#xB2E8;&#xBC31;&#xC9C8;, &#xD654;&#xD559; &#xADF8;&#xB77C;&#xB370;&#xC774;&#xC158;, &#xAE30;&#xACC4;&#xC2DD; &#xC9C0;&#xCE68; &#xC2E0;&#xD638;, &#xB4F1;, &#xB4F1; &#xD2B9;&#xC815; &#xC0C1;&#xD638; axonal &#xD0D0;&#xC0C9; &#xBA54;&#xCEE4;&#xB2C8;&#xC998; &#xD06C;&#xAC8C; &#xC54C;&#xB824;&#xC9C0;&#xC9C0; &#xC54A;&#xC740;. &#xC2E0;&#xACBD;&#xB9DD; &#xD615;&#xC131;&#xC758; &#xC5F0;&#xAD6C;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xD604;&#xC7AC; &#xC81C;&#xD55C; &#xC815;&#xD655; &#xD558; &#xAC8C; &#xB274;&#xB7F0;&#xC758; &#xC791;&#xC740; &#xADF8;&#xB8F9;&#xC758; &#xC5F0;&#xACB0;&#xC744; &#xC81C;&#xC5B4; &#xD558;&#xB294; &#xAE30;&#xB2A5;&#xC785;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC774;&#xB7EC;&#xD55C; &#xB124;&#xD2B8;&#xC6CC;&#xD06C; &#xB514;&#xC790;&#xC778;&#xC758; &#xCCAB; &#xB2E8;&#xACC4;&#xB294; &quot;&#xADDC;&#xCE59;&quot; &#xC911;&#xC559; &#xC2E0;&#xACBD; &#xC2DC;&#xC2A4;&#xD15C; (CNS) &#xB274;&#xB7F0; &#xD558;&#xB098; &#xB2E4;&#xB978; &#xAE30;&#xB2A5; &#xC5F0;&#xACB0;&#xC744; &#xC0AC;&#xC6A9; &#xD558;&#xB294; &#xC774;&#xD574; &#xD558;&#xB294; &#xAC83;. &#xC5EC;&#xAE30;&#xC5D0; &#xC6B0;&#xB9AC;&#xAC00; &#xC131;&#xC7A5; &#xD558; &#xACE0; &#xB2E8;&#xC21C;&#xD654; &#xB41C; &#xD615;&#xC0C1;&#xC5D0; Au &#xAE30;&#xD310;&#xC5D0; &#xAF43;&#xBB34;&#xB2AC; &#xC2E0;&#xACBD; &#xC138;&#xD3EC;&#xC758; &#xC791;&#xC740; &#xC22B;&#xC790;&#xC758; &#xC5F0;&#xACB0;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xC0C8;&#xB85C;&#xC6B4; &#xADDC;&#xCE59;&#xC758; &#xC724;&#xACFD;&#xC744; &#xADF8;&#xB9AC; &#xB2E4; &#xC2DC;&#xC791;. &#xC774;&#xB7EC;&#xD55C; &#xC5F0;&#xAD6C; &#xC870;&#xC9C1; &#xAE30;&#xB2A5; &#xADF8;&#xB300;&#xB85C; &#xC2DC;&#xC2A4;&#xD15C;&#xC5D0; &#xACB0;&#xC815; &#xD558;&#xB294; &#xBA54;&#xCEE4;&#xB2C8;&#xC998;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xC0C8;&#xB85C;&#xC6B4; &#xD1B5;&#xCC30;&#xB825;&#xC744; &#xC5BB;&#xC744;. &#xC6B0;&#xB9AC;&#xB294; &#xC815;&#xD655; &#xD558; &#xAC8C; &#xC704;&#xCE58; &#xD558; &#xACE0; &#xC774;&#xB7EC;&#xD55C; &#xD45C;&#xBA74;&#xC5D0;&#xB294; &#xB274;&#xB7F0;&#xC758; &#xC131;&#xC7A5;&#xC744; &#xC81C;&#xC5B4; &#xC774;&#xC804;&#xC5D0; &#xBCF4;&#xACE0; &#xB41C; &#xC6D0;&#xC790; &#xD798; &#xD604;&#xBBF8;&#xACBD; (AFM) &#xB098;&#xB178;&#xB9AC; &#xBA54;&#xC11C;&#xB4DC;&#xB97C; &#xC0AC;&#xC6A9; &#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xB2E4;&#xB978; &#xAE30;&#xD558;&#xD559;&#xC801; &#xB9E4;&#xAC1C; &#xBCC0;&#xC218;&#xB97C; &#xAC80;&#xC0AC; &#xD558; &#xC5EC; &#xC6B0;&#xB9AC;&#xB294; &#xC591;&#xC801; &#xD558; &#xACE0; &#xCCB4;&#xACC4;&#xC801;&#xC73C;&#xB85C; &#xBD84;&#xC11D; &#xC5B4;&#xB5BB;&#xAC8C; &#xC2E0;&#xACBD; &#xC131;&#xC7A5; &#xC774;&#xB7EC;&#xD55C; &#xB9E4;&#xAC1C; &#xBCC0;&#xC218;&#xC5D0; &#xB530;&#xB77C; &#xB2EC;&#xB77C; &#xC9D1;&#xB2C8;&#xB2E4;.

Nanopatterned &#xACE8;&#xB4DC; &#xD45C;&#xBA74;&#xC5D0; &#xC2E0;&#xACBD; &#xC131;&#xC7A5;&#xC758; &#xAC70;&#xB9AC; &#xC758;&#xC874;&#xB3C4;.

Comprender el desarrollo de redes en el cerebro es de fundamental importancia tremenda, pero es un gran desaf&#xED;o debido a la complejidad de su arquitectura y funci&#xF3;n. Los mecanismos de navegaci&#xF3;n axonal a las regiones de destino y de las interacciones espec&#xED;ficas con factores de orientaci&#xF3;n, tales como las prote&#xED;nas unidas a la membrana, los gradientes qu&#xED;micos, mec&#xE1;nicos se&#xF1;ales de orientaci&#xF3;n, etc, son en gran parte desconocido. Una limitaci&#xF3;n de corriente para el estudio de la formaci&#xF3;n de redes neuronales es la capacidad de controlar con precisi&#xF3;n la conectividad de peque&#xF1;os grupos de neuronas. Un primer paso en el dise&#xF1;o de este tipo de redes es entender las &#x26;quot;reglas&#x26;quot; del sistema nervioso central (SNC) las neuronas utilizan para formar conexiones funcionales entre s&#xED;. Aqu&#xED; comenzamos a delinear nuevas reglas para el crecimiento y la conectividad de un peque&#xF1;o n&#xFA;mero de neuronas modeladas sobre Au sustratos en geometr&#xED;as simplificadas. Estos estudios podr&#xED;an ofrecer nuevas perspectivas sobre los mecanismos que determinan las caracter&#xED;sticas de organizaci&#xF3;n presentes en los sistemas intactos. Utilizamos un informado anteriormente microscop&#xED;a de fuerza at&#xF3;mica (MFA) nanolitograf&#xED;a m&#xE9;todo para controlar con precisi&#xF3;n la ubicaci&#xF3;n y el crecimiento de las neuronas en estas superficies. Al examinar una serie de sistemas con diferentes par&#xE1;metros geom&#xE9;tricos, que cuantitativamente y analizar sistem&#xE1;ticamente c&#xF3;mo el crecimiento neuronal depende de estos par&#xE1;metros.

Distancia dependencia del crecimiento neuronal en superficies de oro nano-

&#x5728;&#x8BB8;&#x591A;&#x795E;&#x7ECF;&#x6587;&#x5316;&#x7814;&#x7A76;&#x4E2D;&#xFF0C;&#x8F74;&#x7A81;&#x79FB;&#x5F99;&#x7684;&#x4E00;&#x4E2A;&#x5355;&#x4F4D;&#xFF0C;&#x6253;&#x5F00;&#x8868;&#x9762;&#x5E76;&#x4E0D;&#x53CD;&#x6620;&#x4F53;&#x5185;&#x4E09;&#x7EF4; (3D) &#x5FAE;&#x73AF;&#x5883;&#x3002;&#x8003;&#x8651;&#x5230;&#x8FD9;&#x4E00;&#x70B9;&#xFF0C;&#x6211;&#x4EEC;&#x634F;&#x9020;&#x7D27;&#x5F20;&#x7684;&#x534A;&#x5BFC;&#x4F53;&#x7BA1;&#x4F7F;&#x7528;&#x9635;&#x5217;&#x7845; (Si) &#x548C;&#x9517; (Ge) &#x7EB3;&#x7C73;&#x8584;&#x819C;&#x548C;&#x96C7;&#x7528;&#x4ED6;&#x4EEC;&#x4E3A;&#x521D;&#x7EA7;&#x76AE;&#x5C42;&#x795E;&#x7ECF;&#x5143;&#x7EC6;&#x80DE;&#x6587;&#x5316;&#x5E95;&#x3002;&#x6211;&#x4EEC;&#x7684;&#x5B9E;&#x9A8C;&#x8868;&#x660E;&#x9517;&#x7845;&#x886C;&#x5E95;&#x4E0E;&#x7BA1;&#x5236;&#x4F5C;&#x5DE5;&#x827A;&#x4E3A;&#x795E;&#x7ECF;&#x5143;&#x7EC6;&#x80DE;&#x751F;&#x7269;&#x5B66;&#x4E0A;&#x53EF;&#x884C;&#x3002;&#x6211;&#x4EEC;&#x8FD8;&#x89C2;&#x5BDF;&#x5230;&#x795E;&#x7ECF;&#x5143;&#x88AB;&#x7BA1;&#x5730;&#x5F62;&#xFF0C;&#x5373;&#x4F7F;&#x5728;&#x6CA1;&#x6709;&#x7C98;&#x9644;&#x56E0;&#x7D20;&#x6240;&#x5438;&#x5F15;&#xFF0C;&#x5E76;&#x4E14;&#x53EF;&#x4EE5;&#x5F15;&#x5BFC;&#xFF0C;&#x901A;&#x8FC7;&#x7BA1;&#x5B50;&#x65F6;&#x4EA7;&#x7269;&#x3002;&#x52A0;&#x4E0A;&#x7BA1;&#x53E3;&#x63A5;&#x8FD1;&#x5355;&#x4E2A;&#x795E;&#x7ECF;&#x5143;&#x7684;&#x9009;&#x62E9;&#x6027;&#x64AD;&#x79CD;&#xFF0C;&#x7BA1;&#x5185;&#x7684;&#x589E;&#x957F;&#x53EF;&#x4EE5;&#x5C40;&#x9650;&#x4E8E;&#x5355;&#x4E00;&#x7684;&#x8F74;&#x7A81;&#x3002;&#x6B64;&#x5916;&#xFF0C;&#x7BA1;&#x529F;&#x80FD;&#x7C7B;&#x4F3C;&#x4E8E;&#x81EA;&#x7136;&#x7684;&#x9AD3;&#x9798;&#xFF0C;&#x8EAB;&#x4F53;&#x548C;&#x7535;&#xFF0C;&#x90FD;&#x548C;&#x5B83;&#x662F;&#x53EF;&#x80FD;&#x63A7;&#x5236;&#x7BA1;&#x5F84;&#x76F8;&#x63A5;&#x8FD1;&#x7684;&#x8F74;&#x7A81;&#x4E0E;&#x8F74;&#x7A81;&#x819C;&#x63D0;&#x4F9B;&#x4E00;&#x4E2A;&#x5BC6;&#x95ED;&#x7684; 3D &#x8054;&#x7CFB;&#x4EBA;&#x548C;&#x6F5C;&#x5728;&#x7EDD;&#x7F18;&#x5B83;&#x4ECE;&#x80DE;&#x5916;&#x89E3;&#x51B3;&#x65B9;&#x6848;&#x3002;

&#x534A;&#x5BFC;&#x4F53; nanomembrane &#x7BA1;&#xFF1A; &#x4E09;&#x7EF4;&#x9694;&#x79BB;&#x63A7;&#x5236;&#x7684;&#x7A81;&#x8D77;&#x3002;

In many neural culture studies, neurite migration on a flat, open surface does not reflect the three-dimensional (3D) microenvironment in vivo. With that in mind, we fabricated arrays of semiconductor tubes using strained silicon (Si) and germanium (Ge) nanomembranes and employed them as a cell culture substrate for primary cortical neurons. Our experiments show that the SiGe substrate and the tube fabrication process are biologically viable for neuron cells. We also observe that neurons are attracted by the tube topography, even in the absence of adhesion factors, and can be guided to pass through the tubes during outgrowth. Coupled with selective seeding of individual neurons close to the tube opening, growth within a tube can be limited to a single axon. Furthermore, the tube feature resembles the natural myelin, both physically and electrically, and it is possible to control the tube diameter to be close to that of an axon, providing a confined 3D contact with the axon membrane and potentially insulating it from the extracellular solution.

Semiconductor nanomembrane tubes: three-dimensional confinement for controlled neurite outgrowth.

Dans de nombreuses &#xE9;tudes de la culture de neurones, la migration des neurites sur une surface plane et ouverte ne refl&#xE8;te pas les trois dimensions (3D) microenvironnement in vivo. Avec cela &#xE0; l&#x26;#39;esprit, nous avons fabriqu&#xE9; des tableaux de tubes semi-conducteurs utilisant de silicium contraint (Si) et le germanium (Ge) nanomembranes et les employ&#xE9;s comme un substrat de culture cellulaire pour les neurones corticaux primaires. Nos exp&#xE9;riences montrent que le substrat de SiGe et le processus de fabrication de tubes sont biologiquement viable pour les cellules neuronales. Nous observons &#xE9;galement que les neurones sont attir&#xE9;s par la topographie du tube, m&#xEA;me en l&#x26;#39;absence de facteurs d&#x26;#39;adh&#xE9;sion, et peut &#xEA;tre guid&#xE9; pour passer &#xE0; travers les tubes lors de l&#x26;#39;excroissance. Coupl&#xE9; avec ensemencement s&#xE9;lective des neurones individuels de fermer l&#x26;#39;ouverture du tube, la croissance dans un tube peut &#xEA;tre limit&#xE9; &#xE0; un seul axone. En outre, la fonction du tube ressemble &#xE0; la my&#xE9;line naturel, &#xE0; la fois physiquement et &#xE9;lectriquement, et il est possible de contr&#xF4;ler le diam&#xE8;tre du tube pour &#xEA;tre proche de celle d&#x26;#39;un axone, assurant un contact limit&#xE9; 3D avec la membrane axonale et potentiellement l&#x26;#39;isolant de la solution extracellulaire .

Tubes nanomembrane semi-conducteurs: tridimensionnelle de confinement pour la croissance des neurites contr&#xF4;l&#xE9;e

In vielen Studien neuronale Kultur Neurit Migration auf eine flache, reflektiert die offene Oberfl&auml;che nicht die dreidimensionale (3D) Mikromilieu in-vivo. In diesem Sinne wir Arrays von Halbleiter-Rohren mit angespannt Silizium (Si) und Germanium (Ge) Nanomembranen fabriziert und sie als eine Zell-Kultur-Substrat f&uuml;r prim&auml;re kortikale Neuronen angestellt. Unsere Experimente zeigen, dass das SiGe-Substrat und die Rohr-Fertigung f&uuml;r Neuron Zellen biologisch lebensf&auml;hig sind. Wir beobachten auch, dass Neuronen von der Rohr-Topographie, auch in Abwesenheit von Adh&auml;sion Faktoren, angezogen sind und geleitet werden k&ouml;nnen, um die Rohre w&auml;hrend Auswuchs durchlaufen. Verbunden mit selektiven Aussaat von einzelnen Neuronen in der N&auml;he der R&ouml;hre &ouml;ffnen, begrenzt Wachstum innerhalb einer R&ouml;hre auf ein einzelnes Axon. Dar&uuml;ber hinaus die Rohr-Funktion &auml;hnelt der nat&uuml;rlichen Myelin, physikalisch und elektrisch, und es ist m&ouml;glich, der Rohrdurchmesser in der N&auml;he von einem Axon, die einen engen 3D Kontakt mit der Axon-Membran und potenziell Isolier-und es aus der extrazellul&auml;ren L&ouml;sung zu sein zu steuern.

Halbleiter Nanomembrane R&ouml;hren: dreidimensionale Beengtheit f&uuml;r kontrollierte Neurit Auswuchs.

In molti studi di cultura neurale, migrazione dei neuriti su un piatto, superficie aperta non riflettono il microambiente tridimensionale (3D) in vivo. Con questo in mente, abbiamo fabbricato le matrici dei tubi di semiconduttore utilizzando sforzati silicio (Si) e Nanomembrane germanio (Ge) e li impieg&ograve; come un substrato di cultura cellulare dei neuroni corticali primari. Nostri esperimenti mostrano che il substrato di SiGe e il processo di fabbricazione del tubo sono biologicamente vitali per le cellule del neurone. Osserviamo anche che i neuroni sono attratti dalla topografia del tubo, anche in assenza di fattori di adesione e possono essere guidati per passare attraverso i tubi durante l&#39;escrescenza. Accoppiato con semina selettiva di singoli neuroni vicino al tubo di apertura, crescita all&#39;interno di un tubo pu&ograve; essere limitata a un singolo assone. Inoltre, la caratteristica del tubo assomiglia la mielina naturale, sia fisicamente che elettricamente, ed &egrave; possibile controllare il diametro del tubo per essere vicino a quello di un assone, fornendo un contatto 3D confinato con la membrana dell&#39;assone e potenzialmente di isolamento dalla soluzione extracellulare.

Tubi nanomembrane semiconduttore: confinamento tridimensionale per escrescenza controllata dei neuriti.

&#x591A;&#x304F;&#x306E;&#x795E;&#x7D4C;&#x57F9;&#x990A;&#x306E;&#x7814;&#x7A76;&#x3067;&#x306F;&#x3001;&#x5E73;&#x3089;&#x306A;&#x3001;&#x958B;&#x3044;&#x305F;&#x8868;&#x9762;&#x4E0A;&#x306E;&#x7A81;&#x8D77;&#x306E;&#x79FB;&#x884C;&#x306F;&#x3001;&#x751F;&#x4F53;&#x5185;&#x3067;3&#x6B21;&#x5143;&#xFF08;3D&#xFF09;&#x5FAE;&#x5C0F;&#x74B0;&#x5883;&#x3092;&#x53CD;&#x6620;&#x3057;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x305B;&#x3093;&#x3002;&#x3053;&#x306E;&#x3053;&#x3068;&#x3092;&#x5FF5;&#x982D;&#x306B;&#x7F6E;&#x3044;&#x3066;&#x3001;&#x6211;&#x3005;&#x306F;&#x3001;&#x6B6A;&#x307F;&#x30B7;&#x30EA;&#x30B3;&#x30F3;&#xFF08;Si&#xFF09;&#x3068;&#x30B2;&#x30EB;&#x30DE;&#x30CB;&#x30A6;&#x30E0;&#xFF08;Ge&#xFF09;&#x30CA;&#x30CE;&#x8584;&#x819C;&#x3092;&#x7528;&#x3044;&#x305F;&#x534A;&#x5C0E;&#x4F53;&#x30C1;&#x30E5;&#x30FC;&#x30D6;&#x306E;&#x914D;&#x5217;&#x3092;&#x4F5C;&#x88FD;&#x3057;&#x3001;&#x4E00;&#x6B21;&#x76AE;&#x8CEA;&#x30CB;&#x30E5;&#x30FC;&#x30ED;&#x30F3;&#x306E;&#x7D30;&#x80DE;&#x57F9;&#x990A;&#x306E;&#x57FA;&#x8CEA;&#x3068;&#x3057;&#x3066;&#x305D;&#x308C;&#x3089;&#x3092;&#x63A1;&#x7528;&#x3057;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x6211;&#x3005;&#x306E;&#x5B9F;&#x9A13;&#x306F;&#x3001;SiGe&#x57FA;&#x677F;&#x3068;&#x771F;&#x7A7A;&#x7BA1;&#x306E;&#x88FD;&#x9020;&#x30D7;&#x30ED;&#x30BB;&#x30B9;&#x306F;&#x3001;&#x30CB;&#x30E5;&#x30FC;&#x30ED;&#x30F3;&#x7D30;&#x80DE;&#x306E;&#x751F;&#x7269;&#x5B66;&#x7684;&#x306B;&#x5B9F;&#x884C;&#x53EF;&#x80FD;&#x3067;&#x3042;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x3092;&#x793A;&#x3057;&#x3066;&#x3044;&#x308B;&#x3002;&#x6211;&#x3005;&#x306F;&#x307E;&#x305F;&#x3001;&#x30CB;&#x30E5;&#x30FC;&#x30ED;&#x30F3;&#x304C;&#x3042;&#x3063;&#x3066;&#x3082;&#x63A5;&#x7740;&#x56E0;&#x5B50;&#x306E;&#x4E0D;&#x5728;&#x4E0B;&#x3067;&#x3001;&#x30C1;&#x30E5;&#x30FC;&#x30D6;&#x5F62;&#x72B6;&#x306B;&#x60F9;&#x304B;&#x308C;&#x3001;&#x4F38;&#x9577;&#x6642;&#x306B;&#x30C1;&#x30E5;&#x30FC;&#x30D6;&#x3092;&#x901A;&#x904E;&#x3059;&#x308B;&#x6848;&#x5185;&#x3059;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x304C;&#x3067;&#x304D;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x3092;&#x78BA;&#x8A8D;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x30C1;&#x30E5;&#x30FC;&#x30D6;&#x306E;&#x958B;&#x53E3;&#x90E8;&#x306B;&#x8FD1;&#x200B;&#x200B;&#x3044;&#x500B;&#x3005;&#x306E;&#x30CB;&#x30E5;&#x30FC;&#x30ED;&#x30F3;&#x306E;&#x9078;&#x629E;&#x7684;&#x64AD;&#x7A2E;&#x3068;&#x76F8;&#x307E;&#x3063;&#x3066;&#x3001;&#x30C1;&#x30E5;&#x30FC;&#x30D6;&#x5185;&#x306E;&#x6210;&#x9577;&#x306F;&#x3001;&#x5358;&#x4E00;&#x306E;&#x8EF8;&#x7D22;&#x306B;&#x9650;&#x5B9A;&#x3059;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x304C;&#x3067;&#x304D;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x3055;&#x3089;&#x306B;&#x3001;&#x30C1;&#x30E5;&#x30FC;&#x30D6;&#x306E;&#x6A5F;&#x80FD;&#x306F;&#x3001;&#x4E21;&#x65B9;&#x306E;&#x7269;&#x7406;&#x7684;&#x304A;&#x3088;&#x3073;&#x96FB;&#x6C17;&#x7684;&#x3001;&#x81EA;&#x7136;&#x306E;&#x30DF;&#x30A8;&#x30EA;&#x30F3;&#x306B;&#x4F3C;&#x3066;&#x3044;&#x308B;&#x3001;&#x305D;&#x308C;&#x304C;&#x8EF8;&#x7D22;&#x306E;&#x819C;&#x3067;&#x9589;&#x3058;&#x8FBC;&#x3081;&#x3089;&#x308C;&#x305F;3&#x6B21;&#x5143;&#x306E;&#x63A5;&#x89E6;&#x3092;&#x63D0;&#x4F9B;&#x3057;&#x3001;&#x6F5C;&#x5728;&#x7684;&#x306B;&#x7D30;&#x80DE;&#x5916;&#x6DB2;&#x304B;&#x3089;&#x3001;&#x305D;&#x308C;&#x3092;&#x7D76;&#x7E01;&#x3001;&#x8EF8;&#x7D22;&#x306E;&#x305D;&#x308C;&#x306B;&#x8FD1;&#x304F;&#x306A;&#x308B;&#x3088;&#x3046;&#x306B;&#x7BA1;&#x5F84;&#x3092;&#x5236;&#x5FA1;&#x3059;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x304C;&#x53EF;&#x80FD;&#x3067;&#x3059;&#x3002; &#x3002;

&#x534A;&#x5C0E;&#x4F53;Nanomembrane&#x30C1;&#x30E5;&#x30FC;&#x30D6;&#xFF1A;&#x5236;&#x5FA1;&#x795E;&#x7D4C;&#x7A81;&#x8D77;&#x306E;&#x4F38;&#x9577;&#x306E;&#x305F;&#x3081;&#x306E;3&#x6B21;&#x5143;&#x9589;&#x3058;&#x8FBC;&#x3081;

&#xB9CE;&#xC740; &#xC2E0;&#xACBD; &#xBB38;&#xD654; &#xC5F0;&#xAD6C;, neurite &#xB9C8;&#xC774;&#xADF8;&#xB808;&#xC774;&#xC158;, &#xD50C;&#xB7AB;&#xC5D0; &#xC624;&#xD508; &#xD45C;&#xBA74; 3 &#xCC28;&#xC6D0; (3D) microenvironment in vivo&#xB97C; &#xBC18;&#xC601; &#xD558;&#xC9C0; &#xC54A;&#xC2B5;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xADF8;&#xAC78; &#xC5FC;&#xB450;&#xC5D0; &#xB450;&#xACE0;, &#xAE34;&#xC7A5;&#xC758; &#xBC18;&#xB3C4;&#xCCB4; &#xD29C;&#xBE0C;&#xB97C; &#xC0AC;&#xC6A9; &#xD558; &#xC5EC; &#xBC30;&#xC5F4; &#xC2E4;&#xB9AC;&#xCF58; (Si)&#xACFC; &#xAC8C;&#xB974; &#xB9C8; &#xB284; (Ge) nanomembranes&#xB97C; &#xC870;&#xC791; &#xD558; &#xACE0; &#xAE30;&#xBCF8; &#xB300;&#xB1CC; &#xD53C; &#xC9C8;&#xC758; &#xB274;&#xB7F0;&#xC758; &#xC138;&#xD3EC; &#xBB38;&#xD654; &#xAE30;&#xD310;&#xC73C;&#xB85C; &#xADF8;&#xB4E4;&#xC744; &#xACE0;&#xC6A9; &#xD558;&#xB294; &#xAC83;. &#xC6B0;&#xB9AC;&#xC758; &#xC2E4;&#xD5D8; SiGe &#xAE30;&#xD310; &#xBC0F; &#xD29C;&#xBE0C; &#xC81C;&#xC870; &#xACF5;&#xC815;&#xC740; &#xC0DD;&#xBB3C;&#xD559;&#xC801;&#xC73C;&#xB85C; &#xAC00;&#xB2A5;&#xD55C; &#xC2E0;&#xACBD; &#xC138;&#xD3EC;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xD45C;&#xC2DC;. &#xC6B0;&#xB9AC;&#xB294; &#xB610;&#xD55C; &#xC2E0;&#xACBD; &#xC138;&#xD3EC; &#xC811;&#xCC29; &#xC694;&#xC778;&#xC758; &#xBD80;&#xC7AC;&#xC5D0;&#xB3C4; &#xD29C;&#xBE0C; &#xC9C0;&#xD615;&#xC5D0; &#xC758;&#xD574; &#xC720;&#xC778; &#xD558; &#xACE0; &#xD30C;&#xC0DD;&#xBB3C; &#xB3D9;&#xC548; &#xD29C;&#xBE0C;&#xB97C; &#xD1B5;&#xD574; &#xC804;&#xB2EC; &#xD558;&#xAE30; &#xC704;&#xD574; &#xC720;&#xB3C4; &#xC218;&#xB97C; &#xAD00;&#xCC30; &#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC5F4;&#xAE30; &#xD29C;&#xBE0C; &#xAC00;&#xAE4C;&#xC774; &#xAC1C;&#xBCC4; &#xB274;&#xB7F0;&#xC758; &#xC120;&#xD0DD;&#xC801; &#xC2DC;&#xB4DC; &#xACB0;&#xD569;, &#xD29C;&#xBE0C; &#xB0B4;&#xC758; &#xC131;&#xC7A5; &#xB2E8;&#xC77C; &#xCD95; &#xC0AD;&#xC5D0; &#xC81C;&#xD55C; &#xB420; &#xC218; &#xC788;&#xC2B5;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xB610;&#xD55C;, &#xD29C;&#xBE0C; &#xAE30;&#xB2A5; &#xC790;&#xC5F0; myelin &#xC720;&#xC0AC;&#xD55C; &#xBB3C;&#xB9AC;&#xC801; &#xBC0F; &#xC804;&#xAE30;&#xC801;&#xC73C;&#xB85C;, &#xADF8;&#xB9AC;&#xACE0; &#xCD95; &#xC0C9; &#xB9C9;&#xC73C;&#xB85C; &#xBC00;&#xD3D0; &#xB41C; 3D &#xC811;&#xCD09;&#xC744; &#xC81C;&#xACF5; &#xD558; &#xACE0; &#xC7A0;&#xC7AC;&#xC801;&#xC73C;&#xB85C; &#xC138;&#xD3EC; &#xC678; &#xC194;&#xB8E8;&#xC158;&#xC5D0;&#xC11C; &#xBCF4; &#xC628; &#xB41C; &#xCD95; &#xC0AD;&#xC758; &#xAC00;&#xAE4C;&#xC774; &#xC218; &#xAD00; &#xC9C1;&#xACBD;&#xC744; &#xC81C;&#xC5B4; &#xAC00;&#xB2A5;.

&#xBC18;&#xB3C4;&#xCCB4; nanomembrane &#xD29C;&#xBE0C;: &#xC81C;&#xC5B4; neurite &#xD30C;&#xC0DD;&#xBB3C;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; 3 &#xCC28;&#xC6D0; &#xAC10; &#xAE08;.

En muchos estudios de la cultura neural, la migraci&#xF3;n de las neuritas en una superficie plana, abierta no refleja las tres dimensiones (3D) microambiente en vivo. Con esto en mente, se han fabricado series de tubos semiconductores que utilizan silicio r&#xED;gido (Si) y nanomembranes germanio (Ge) y los emple&#xF3; como sustrato para el cultivo de c&#xE9;lulas primarias neuronas corticales. Nuestros experimentos muestran que el sustrato de SiGe y el proceso de fabricaci&#xF3;n de tubos son biol&#xF3;gicamente viable para las c&#xE9;lulas neuronales. Tambi&#xE9;n se observa que las neuronas son atra&#xED;dos por la topograf&#xED;a del tubo, incluso en ausencia de factores de adhesi&#xF3;n, y puede ser guiada a pasar a trav&#xE9;s de los tubos durante el crecimiento. Junto con la siembra selectiva de las neuronas individuales cercanas a la abertura del tubo, el crecimiento dentro de un tubo puede limitarse a un solo ax&#xF3;n. Adem&#xE1;s, la caracter&#xED;stica de tubo se asemeja a la mielina natural, tanto f&#xED;sica y el&#xE9;ctricamente, y es posible controlar el di&#xE1;metro del tubo a ser pr&#xF3;xima a la de un ax&#xF3;n, proporcionando un contacto limitado 3D con la membrana del ax&#xF3;n y potencialmente aislante de la soluci&#xF3;n extracelular .

Los tubos semiconductores nanomembrana: Tres dimensiones de confinamiento controlado de crecimiento de las neuritas

&#x5FAE;&#x7BA1; (MTs) &#x90FD;&#x80FD;&#x591F;&#x8FDB;&#x5165;&#x901A;&#x8FC7;&#x52A8;&#x6001;&#x805A;&#x5408;&#x6210;&#x719F;&#x6D77;&#x9A6C;&#x795E;&#x7ECF;&#x5143;&#x6811;&#x7A81;&#x68D8;&#x3002;&#x867D;&#x7136;&#x8FD9;&#x4E9B;&#x5C71;&#x5165;&#x4FB5;&#x76F4;&#x63A5;&#x4E0E;&#x795E;&#x7ECF;&#x5143;&#x6D3B;&#x52A8;&#x76F8;&#x5173;&#x8054;&#xFF0C;&#x5176;&#x804C;&#x80FD;&#x4ECD;&#x662F;&#x672A;&#x77E5;&#x3002;&#x5728;&#x8FD9;&#x91CC;&#x6211;&#x4EEC;&#x5C55;&#x793A;&#x5728;&#x5C0F;&#x9F20;&#x6D77;&#x9A6C;&#x795E;&#x7ECF;&#x5143;&#x523A;&#x5C71;&#x8FDB;&#x5165;&#x8C03;&#x8282;&#x8111;&#x6E90;&#x6027;&#x795E;&#x7ECF;&#x8425;&#x517B;&#x56E0;&#x5B50; (BDNF) &#x6CBB;&#x7597;&#x540E;&#x7A81;&#x89E6;&#x540E;&#x5BC6;&#x5EA6;-95 &#xFF08;PSD-95) &#x86CB;&#x767D;&#x7684;&#x589E;&#x52A0;&#x3002;&#x6211;&#x4EEC;&#x4F7F;&#x7528;&#x591A;&#x6CE2;&#x957F;&#x603B;&#x5185;&#x90E8;&#x53CD;&#x5C04;&#x8367;&#x5149;&#x663E;&#x5FAE;&#x955C;&#xFF0C;&#x663E;&#x793A; BDNF &#x5EF6;&#x957F;&#x523A;&#x5C71;&#x505C;&#x7559;&#x7684;&#x5E73;&#x5747;&#x65F6;&#x95F4;&#x548C;&#x8FD9;&#x79CD;&#x6548;&#x679C;&#x662F;&#x4F9D;&#x8D56; TrkB &#x53D7;&#x4F53;&#x6FC0;&#x6D3B;&#x3002;&#x8FDB;&#x4E00;&#x6B65;&#x68C0;&#x67E5;&#x53D1;&#x73B0;&#x5CF0;&#x5C71;&#x805A;&#x5408;&#x6210;&#x523A;&#x7B49;&#x4E8E;&#x810A;&#x67F1;&#x5934; PSD 95 &#x8FC5;&#x901F;&#x589E;&#x52A0;&#x3002;&#x4E45;&#x800C;&#x4E45;&#x4E4B;&#xFF0C;&#x523A; MTs BDNF &#x5E94;&#x7528;&#x540E;&#x7684;&#x76EE;&#x6807;&#xFF0C;&#x4F46;&#x4E0D;&#x662F;&#x524D;&#xFF0C;&#x8868;&#x660E;&#x7A33;&#x5065;&#x589E;&#x52A0; PSD-95&#x3002;&#x76F8;&#x53CD;&#xFF0C;&#x5B8C;&#x5168;&#x6CA1;&#x6709;&#x5C71;&#x5165;&#x4FB5;&#x523A;&#x8868;&#x660E; PSD 95 &#x7684;&#x6C34;&#x5E73;&#x6CA1;&#x6709;&#x663E;&#x8457;&#x53D8;&#x5316;&#x3002;&#x5C71;&#x52A8;&#x529B;&#x5B66;&#x7684;&#x836F;&#x7406;&#x4F5C;&#x7528;&#x6291;&#x5236;&#x5E9F;&#x9664; PSD 95 BDNF &#x8BF1;&#x5BFC;&#x7684;&#x589E;&#x52A0;&#x3002;&#x5728;&#x4E00;&#x8D77;&#xFF0C;&#x8FD9;&#x4E9B;&#x7ED3;&#x679C;&#x652F;&#x6301; PSD 95 &#x6E90;&#x6027;&#x795E;&#x7ECF;&#x8425;&#x517B;&#x56E0;&#x5B50;&#x6CBB;&#x7597;&#x540E;&#x523A;&#x5185;&#x4F17;&#x6240;&#x5468;&#x77E5;&#x7684;&#x589E;&#x52A0;&#x662F;&#x4F9D;&#x8D56;&#x7684;&#x6811;&#x7A81;&#x68D8;&#x5C71;&#x5165;&#x4FB5;&#x7684;&#x5047;&#x8BF4;&#x3002;&#x56E0;&#x6B64;&#xFF0C;&#x6211;&#x4EEC;&#x7684;&#x7814;&#x7A76;&#x63D0;&#x4F9B;&#x52A8;&#x6001; MTs &#x548C;&#x7A81;&#x89E6;&#x7ED3;&#x6784;&#xFF0C;&#x4E4B;&#x95F4;&#x7684;&#x76F4;&#x63A5;&#x8054;&#x7CFB;&#xFF0C;&#x5E76;&#x4E3A;&#x6811;&#x7A81;&#x68D8;&#x5C71;&#x5165;&#x4FB5;&#x63D0;&#x4F9B;&#x529F;&#x80FD;&#x7684;&#x4F5C;&#x7528;&#x3002;

&#x6811;&#x7A81;&#x68D8;&#x7684; PSD 95 BDNF &#x8BF1;&#x5BFC;&#x589E;&#x52A0;&#x9700;&#x8981;&#x52A8;&#x6001;&#x5FAE;&#x7BA1;&#x5165;&#x4FB5;&#x3002;

Microtubules (MTs) are capable of entering dendritic spines in mature hippocampal neurons through dynamic polymerization. Although these MT invasions are directly associated with neuronal activity, their function remains unknown. Here we demonstrate in mouse hippocampal neurons that MT entries into spines regulate the increase in postsynaptic density-95 (PSD-95) protein after brain-derived neurotrophic factor (BDNF) treatment. Using multiwavelength total internal reflectance fluorescence microscopy, we show that BDNF prolonged the average MT dwell time in spines and that this effect was dependent on TrkB receptor activation. Further examination revealed that peaks of MT polymerization into spines corresponded to rapid PSD-95 increases in the spine head. Over time, spines targeted by MTs after BDNF application, but not before, showed a robust increase in PSD-95. Conversely, spines completely devoid of MT invasions showed no significant change in the level of PSD-95. Pharmacological inhibition of MT dynamics abolished the BDNF-induced increase in PSD-95. Together, these results support the hypothesis that the well known increase in PSD-95 within spines after BDNF treatment is dependent on MT invasions of dendritic spines. Thus, our study provides a direct link between dynamic MTs and the postsynaptic structure, and provides a functional role for MT invasion of dendritic spines.

BDNF-induced increase of PSD-95 in dendritic spines requires dynamic microtubule invasions.

Les microtubules (MT) sont capables d&#x26;#39;entrer &#xE9;pines dendritiques matures en neurones de l&#x26;#39;hippocampe par polym&#xE9;risation dynamique. Bien que ces invasions MT sont directement li&#xE9;s &#xE0; l&#x26;#39;activit&#xE9; neuronale, leur fonction reste inconnue. Ici, nous d&#xE9;montrons dans les neurones hippocampiques de souris que les entr&#xE9;es dans MT &#xE9;pines r&#xE9;glementer l&#x26;#39;augmentation de la densit&#xE9; post-synaptique-95 (PSD-95) de prot&#xE9;ines apr&#xE8;s le facteur neurotrophique d&#xE9;riv&#xE9; du cerveau (BDNF) de traitement. Utilisation de longueurs d&#x26;#39;onde multiples microscopie de fluorescence &#xE0; r&#xE9;flectance totale interne, nous montrons que le BDNF a prolong&#xE9; le temps de s&#xE9;jour moyen MT dans les &#xE9;pines, et que cet effet &#xE9;tait d&#xE9;pendant de l&#x26;#39;activation des r&#xE9;cepteurs TrkB. Un examen plus approfondi a r&#xE9;v&#xE9;l&#xE9; que les pics de polym&#xE9;risation MT en &#xE9;pines correspondait &#xE0; l&#x26;#39;&#xE9;volution rapide PSD-95 augmente dans la t&#xEA;te la colonne vert&#xE9;brale. Au fil du temps, &#xE9;pines cibl&#xE9;es par MTS apr&#xE8;s l&#x26;#39;application du BDNF, mais pas avant, a montr&#xE9; une forte augmentation des PSD-95. A l&#x26;#39;inverse, &#xE9;pines totalement d&#xE9;pourvue de invasions MT montr&#xE9; aucun changement significatif dans le niveau de PSD-95. L&#x26;#39;inhibition pharmacologique de la dynamique des MT supprim&#xE9; l&#x26;#39;augmentation induite par le BDNF PSD-95. Ensemble, ces r&#xE9;sultats soutiennent l&#x26;#39;hypoth&#xE8;se que l&#x26;#39;augmentation bien connue dans le DSP-95 au sein &#xE9;pines apr&#xE8;s le traitement BDNF est d&#xE9;pendante sur les invasions de MT &#xE9;pines dendritiques. Ainsi, notre &#xE9;tude fournit un lien direct entre dynamique MT et la structure post-synaptique, et fournit un r&#xF4;le fonctionnel pour l&#x26;#39;invasion MT des &#xE9;pines dendritiques.

BDNF induit Augmentation de PSD-95 dans les &#xE9;pines dendritiques N&#xE9;cessite Invasions dynamique des microtubules

Mikrotubuli (MTs) k&ouml;nnen dendritische Dornen in Reife Neuronen durch dynamische Polymerisation eingeben. Obwohl diese MT-Invasionen direkt sind im Zusammenhang mit neuronalen Aktivit&auml;t, ihre Funktion ist unbekannt. Hier zeigen wir in Maus-Neuronen, dass MT Eintr&auml;ge in Stacheln die Zunahme postsynaptisches Dichte-95 (PSD-95) Protein nach Brain-derived Neurotrophic Factor (BDNF) Behandlung zu Regeln. Verwenden multiwavelength interne Totalreflexion Fluoreszenzmikroskopie, zeigen wir, dass BDNF die durchschnittliche Verweilzeit der MT in Dornen verl&auml;ngert und dieser Effekt TrkB-Rezeptor-Aktivierung abh&auml;ngig war. Weitere Pr&uuml;fung ergab, dass die Gipfel des MT-Polymerisation in Dornen raschen Anstieg der PSD-95 zu der Wirbels&auml;ule-Kopf entsprach. Im Laufe der Zeit Stacheln von MTs nach BDNF Anwendung ausgerichtet, aber nicht vor, zeigten eine robuste Zunahme PSD-95. Umgekehrt zeigte Stacheln v&ouml;llig frei von MT Invasionen keine signifikante Ver&auml;nderung des Niveaus der PSD-95. Pharmakologische Hemmung der MT Dynamik schaffte die BDNF-induzierte Zunahme der PSD-95. Diese Ergebnisse unterst&uuml;tzen gemeinsam die Hypothese, dass die bekannte Zunahme der PSD-95 innerhalb Stacheln nach BDNF Behandlung MT Invasionen dendritische Dornen abh&auml;ngig ist. So unsere Studie stellt eine direkte Verbindung zwischen dynamischen MTs und der postsynaptisches Struktur, und bietet eine funktionale Rolle f&uuml;r MT Invasion dendritische Dornen.

BDNF-induzierte Zunahme der PSD-95 dendritische Dornen erfordert dynamischen Microtubule Invasionen.

Microtubuli (MTs) sono in grado di inserire spine dendritiche in neuroni ippocampali maturi attraverso polimerizzazione dinamico. Sebbene queste invasioni MT sono direttamente connessi con l&#39;attivit&agrave; neuronale, la loro funzione rimane sconosciuta. Qui dimostriamo nei neuroni hippocampal del mouse che voci di MT in spine regolano l&#39;aumento nella densit&agrave; postsinaptica-95 (PSD-95) proteina dopo trattamento di brain-derived neurotrophic factor (BDNF). Utilizzando la microscopia di fluorescenza composita riflessione interna totale, mostriamo che BDNF prolungato il tempo di permanenza medio MT in spine e che questo effetto era dipendente sull&#39;attivazione del recettore TrkB. Ulteriore esame ha rivelato che i picchi di polimerizzazione MT in spine corrispondevano a rapidi aumenti di PSD-95 in testa della colonna vertebrale. Nel corso del tempo, spine mirata di MTs dopo applicazione di BDNF, ma non prima, ha mostrato un aumento robusto in PSD-95. Al contrario, spine completamente privo di invasioni MT ha mostrato alcun cambiamento significativo nel livello di PSD-95. Inibizione farmacologica della dinamica MT abolito l&#39;aumento di BDNF-indotta di PSD-95. Insieme, questi risultati supportano l&#39;ipotesi che il ben noto aumento in PSD-95 entro spine dopo trattamento di BDNF dipende da invasioni MT delle spine dendritiche. Cos&igrave;, il nostro studio fornisce un collegamento diretto tra MTs dinamica e la struttura postsinaptica e fornisce un ruolo funzionale per invasione MT delle spine dendritiche.

Aumento di BDNF-indotta di PSD-95 in spine dendritiche richiede invasioni dinamica dei microtubuli.

&#x5FAE;&#x5C0F;&#x7BA1;&#xFF08;MTS&#xFF09;&#x306F;&#x3001;&#x52D5;&#x7684;&#x91CD;&#x5408;&#x306B;&#x3088;&#x308A;&#x6210;&#x719F;&#x3057;&#x305F;&#x6D77;&#x99AC;&#x30CB;&#x30E5;&#x30FC;&#x30ED;&#x30F3;&#x306E;&#x6A39;&#x72B6;&#x7A81;&#x8D77;&#x68D8;&#x3092;&#x5165;&#x529B;&#x3059;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x304C;&#x53EF;&#x80FD;&#x3067;&#x3042;&#x308B;&#x3002;&#x3053;&#x308C;&#x3089;&#x306E;MT&#x306E;&#x4FB5;&#x5165;&#x304C;&#x76F4;&#x63A5;&#x795E;&#x7D4C;&#x6D3B;&#x52D5;&#x306B;&#x95A2;&#x9023;&#x4ED8;&#x3051;&#x3089;&#x308C;&#x3066;&#x3044;&#x308B;&#x304C;&#x3001;&#x305D;&#x306E;&#x6A5F;&#x80FD;&#x306F;&#x4E0D;&#x660E;&#x3067;&#x3042;&#x308B;&#x3002;&#x3053;&#x3053;&#x3067;&#x306F;&#x3001;&#x68D8;&#x306B;MT&#x306E;&#x30A8;&#x30F3;&#x30C8;&#x30EA;&#x306F;&#x3001;&#x30B7;&#x30CA;&#x30D7;&#x30B9;&#x5F8C;&#x5BC6;&#x5EA6;-95&#x8133;&#x7531;&#x6765;&#x795E;&#x7D4C;&#x6804;&#x990A;&#x56E0;&#x5B50;&#xFF08;BDNF&#xFF09;&#x6CBB;&#x7642;&#x5F8C;&#xFF08;PSD-95&#xFF09;&#x30BF;&#x30F3;&#x30D1;&#x30AF;&#x8CEA;&#x306E;&#x5897;&#x52A0;&#x3092;&#x8ABF;&#x7BC0;&#x3059;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x304C;&#x30DE;&#x30A6;&#x30B9;&#x6D77;&#x99AC;&#x795E;&#x7D4C;&#x7D30;&#x80DE;&#x3067;&#x793A;&#x3057;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x591A;&#x6CE2;&#x9577;&#x5168;&#x5185;&#x90E8;&#x53CD;&#x5C04;&#x86CD;&#x5149;&#x9855;&#x5FAE;&#x93E1;&#x3092;&#x7528;&#x3044;&#x3066;&#x3001;&#x6211;&#x3005;&#x306F;BDNF&#x304C;&#x5E73;&#x5747;&#x7684;&#x306A;MT&#x306F;&#x68D8;&#x3067;&#x3001;&#x3053;&#x306E;&#x52B9;&#x679C;&#x306F;TrkB&#x306E;&#x53D7;&#x5BB9;&#x4F53;&#x306E;&#x6D3B;&#x6027;&#x5316;&#x306B;&#x4F9D;&#x5B58;&#x3057;&#x3066;&#x3044;&#x305F;&#x305D;&#x306E;&#x6EDE;&#x7559;&#x6642;&#x9593;&#x3092;&#x5EF6;&#x9577;&#x3059;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x3092;&#x793A;&#x3057;&#x3066;&#x3044;&#x308B;&#x3002;&#x3055;&#x3089;&#x306B;&#x691C;&#x67FB;&#x306F;&#x68D8;&#x306B;M&#x200B;&#x200B;T&#x91CD;&#x5408;&#x306E;&#x30D4;&#x30FC;&#x30AF;&#x304C;&#x810A;&#x690E;&#x306E;&#x982D;&#x306E;&#x4E2D;&#x3067;&#x6025;&#x901F;&#x306B;PSD-95&#x306E;&#x5897;&#x52A0;&#x306B;&#x5BFE;&#x5FDC;&#x3057;&#x305F;&#x3053;&#x3068;&#x3092;&#x660E;&#x3089;&#x304B;&#x306B;&#x3057;&#x305F;&#x3002;&#x6642;&#x9593;&#x304C;&#x7D4C;&#x3064;&#x306B;&#x3064;&#x308C;&#x3066;&#x3001;BDNF&#x306E;&#x9069;&#x7528;&#x5F8C;&#x3067;&#x306F;&#x306A;&#x304F;&#x3001;&#x524D;&#x306B;&#x3001;MTS&#x306E;&#x6A19;&#x7684;&#x306B;&#x68D8;&#x306F;&#x3001;PSD-95&#x306E;&#x5805;&#x7262;&#x306A;&#x5897;&#x52A0;&#x3092;&#x793A;&#x3057;&#x305F;&#x3002;&#x9006;&#x306B;&#x3001;MT&#x306E;&#x4FB5;&#x5165;&#x3092;&#x5B8C;&#x5168;&#x306B;&#x6B20;&#x3044;&#x3066;&#x3044;&#x308B;&#x68D8;&#x306F;PSD-95&#x306E;&#x30EC;&#x30D9;&#x30EB;&#x306B;&#x306F;&#x6709;&#x610F;&#x306A;&#x5909;&#x5316;&#x306F;&#x8A8D;&#x3081;&#x3089;&#x308C;&#x306A;&#x304B;&#x3063;&#x305F;&#x3002; MT&#x30C0;&#x30A4;&#x30CA;&#x30DF;&#x30AF;&#x30B9;&#x306E;&#x85AC;&#x7406;&#x5B66;&#x7684;&#x963B;&#x5BB3;&#x306F;&#x3001;PSD-95&#x306E;BDNF&#x8A98;&#x767A;&#x6027;&#x306E;&#x5897;&#x52A0;&#x3092;&#x5EC3;&#x6B62;&#x3057;&#x305F;&#x3002;&#x4E00;&#x7DD2;&#x306B;&#x3001;&#x3053;&#x308C;&#x3089;&#x306E;&#x7D50;&#x679C;&#x306F;&#x3001;BDNF&#x51E6;&#x7406;&#x5F8C;&#x306E;&#x68D8;&#x5185;&#x3067;PSD-95&#x306E;&#x3088;&#x304F;&#x77E5;&#x3089;&#x308C;&#x3066;&#x3044;&#x308B;&#x5897;&#x52A0;&#x306F;&#x6A39;&#x72B6;&#x7A81;&#x8D77;&#x68D8;&#x306E;MT&#x306E;&#x4FB5;&#x5165;&#x306B;&#x4F9D;&#x5B58;&#x3057;&#x3066;&#x3044;&#x308B;&#x3068;&#x3044;&#x3046;&#x4EEE;&#x8AAC;&#x3092;&#x652F;&#x6301;&#x3057;&#x3066;&#x3044;&#x308B;&#x3002;&#x3057;&#x305F;&#x304C;&#x3063;&#x3066;&#x3001;&#x6211;&#x3005;&#x306E;&#x7814;&#x7A76;&#x3067;&#x306F;&#x3001;&#x52D5;&#x7684;&#x306A;MTS&#x304A;&#x3088;&#x3073;&#x30B7;&#x30CA;&#x30D7;&#x30B9;&#x5F8C;&#x69CB;&#x9020;&#x306E;&#x9593;&#x306B;&#x76F4;&#x63A5;&#x30EA;&#x30F3;&#x30AF;&#x3092;&#x63D0;&#x4F9B;&#x3057;&#x3001;&#x6A39;&#x72B6;&#x7A81;&#x8D77;&#x68D8;&#x306E;MT&#x4FB5;&#x653B;&#x306E;&#x305F;&#x3081;&#x306E;&#x6A5F;&#x80FD;&#x7684;&#x5F79;&#x5272;&#x3092;&#x63D0;&#x4F9B;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;

&#x6A39;&#x72B6;&#x7A81;&#x8D77;&#x68D8;&#x306E;PSD-95&#x306E;BDNF&#x8A98;&#x767A;&#x6027;&#x306E;&#x5897;&#x52A0;&#x306F;&#x3001;&#x52D5;&#x7684;&#x306A;&#x5FAE;&#x5C0F;&#x7BA1;&#x306E;&#x4FB5;&#x5165;&#x304C;&#x5FC5;&#x8981;&#x3067;&#x3059;

Microtubules (MTs) &#xB3D9;&#xC801; &#xC911; &#xD569;&#xC744; &#xD1B5;&#xD574; &#xC131;&#xC219;&#xD55C; hippocampal &#xC2E0;&#xACBD; &#xC138;&#xD3EC;&#xC758; &#xC218;&#xC9C0;&#xC0C1; &#xCABD;&#xC774; &#xC785;&#xB825; &#xD560; &#xC218; &#xC788;&#xC2B5;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC774;&#xB7EC;&#xD55C; &#xB9C8;&#xC6B4;&#xD2B8; &#xCE68;&#xB7B5;&#xC740; &#xC9C1;&#xC811; &#xAD00;&#xB828; &#xB41C; &#xC2E0;&#xACBD; &#xD65C;&#xB3D9;, &#xADF8;&#xB4E4;&#xC758; &#xAE30;&#xB2A5;&#xC740; &#xC54C; &#xC218; &#xC5C6;&#xB294; &#xB0A8;&#xC544; &#xC788;&#xC2B5;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC5EC;&#xAE30; &#xC6B0;&#xB9AC; &#xCABD;&#xC774;&#xB85C; &#xB9C8;&#xC6B4;&#xD2B8; &#xD56D;&#xBAA9; &#xB450;&#xB1CC; &#xD30C;&#xC0DD; &#xD55C; neurotrophic &#xC694;&#xC778; (BDNF) &#xCE58;&#xB8CC; &#xD6C4; postsynaptic &#xBC00;&#xB3C4;-95 (PSD-95) &#xB2E8;&#xBC31;&#xC9C8;&#xC758; &#xC99D;&#xAC00; &#xC870;&#xC808; &#xB9C8;&#xC6B0;&#xC2A4; hippocampal &#xB274;&#xB7F0;&#xC5D0;&#xC11C; &#xBCF4;&#xC5EC;&#xC90D;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC774; &#xCD1D; &#xB0B4;&#xBD80; &#xBC18;&#xC0AC;&#xC728; &#xD615;&#xAD11; &#xD604;&#xBBF8;&#xACBD; &#xAC80;&#xC0AC; &#xBC95;&#xC744; &#xC0AC;&#xC6A9; &#xD558; &#xC5EC;, &#xC6B0;&#xB9AC; BDNF &#xCABD;&#xC774; &#xD3C9;&#xADE0; &#xC0B0; &#xC720;&#xC9C0; &#xC2DC;&#xAC04;&#xC744; &#xC5F0;&#xC7A5; &#xD558; &#xACE0;&#xC774; &#xD6A8;&#xACFC; TrkB &#xC218;&#xC6A9; &#xCCB4; &#xD65C;&#xC131;&#xD654;&#xC5D0; &#xC758;&#xC874;&#xC744; &#xBCF4;&#xC5EC;&#xC90D;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xCD94;&#xAC00; &#xAC80;&#xC0AC; &#xC0B0; &#xC911; &#xD569; &#xCABD;&#xC774;&#xB85C; &#xC2E0;&#xC18D;&#xD55C; PSD 95 &#xC99D;&#xAC00; &#xCC99;&#xCD94; &#xBA38;&#xB9AC;&#xC5D0; &#xB300;&#xC751;&#xC744; &#xBC1D;&#xD614;&#xB2E4;. &#xC2DC;&#xAC04;&#xC774; &#xC9C0;&#xB098;&#xBA74;&#xC11C;, &#xCABD;&#xC774; BDNF &#xC2E0;&#xCCAD; &#xD6C4; Mts&#xC758; &#xB300;&#xC0C1;&#xB9CC; &#xD558;&#xC9C0; &#xC804;&#xC5D0;, PSD-95&#xC5D0; &#xAC15;&#xB825;&#xD55C; &#xC99D;&#xAC00; &#xBCF4;&#xC600;&#xB2E4;. &#xBC18;&#xB300;&#xB85C;, &#xCABD;&#xC774; &#xC644;&#xC804;&#xD788; &#xACB0;&#xC5EC; &#xB41C; MT &#xCE68;&#xB7B5; PSD-95&#xC758; &#xC218;&#xC900;&#xC5D0; &#xC0C1;&#xB2F9;&#xD55C; &#xBCC0;&#xD654;&#xAC00; &#xBCF4;&#xC600;&#xB2E4;. &#xC0B0; &#xC5ED;&#xD559;&#xC758; &#xC57D;&#xB9AC; &#xC800;&#xD574; &#xD3D0;&#xC9C0; PSD 95 BDNF &#xC720;&#xBC1C; &#xC99D;&#xAC00;. &#xD568;&#xAED8;, &#xC774;&#xB7EC;&#xD55C; &#xACB0;&#xACFC; BDNF &#xCE58;&#xB8CC; &#xD6C4; &#xCABD;&#xC774; &#xB0B4;&#xC758; PSD-95&#xC5D0;&#xC11C; &#xC798; &#xC54C;&#xB824;&#xC9C4; &#xC99D;&#xAC00; MT &#xC218;&#xC9C0;&#xC0C1; &#xCABD;&#xC774; &#xCE68;&#xB7B5;&#xC5D0; &#xB530;&#xB77C; &#xAC00;&#xC124;&#xC744; &#xC9C0;&#xC6D0; &#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xB530;&#xB77C;&#xC11C;, &#xC6B0;&#xB9AC;&#xC758; &#xC5F0;&#xAD6C; &#xB3D9;&#xC801; Mts&#xC640; postsynaptic &#xAD6C;&#xC870; &#xC0AC;&#xC774;&#xC758; &#xC9C1;&#xC811; &#xB9C1;&#xD06C;&#xC640; MT &#xC218;&#xC9C0;&#xC0C1; &#xCABD;&#xC774; &#xCE68;&#xACF5;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xAE30;&#xB2A5;&#xC801; &#xC5ED;&#xD560;&#xC744; &#xC81C;&#xACF5; &#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;.

&#xC218;&#xC9C0;&#xC0C1; &#xCABD;&#xC774; PSD 95 BDNF &#xC720;&#xBC1C; &#xC99D;&#xAC00; &#xB3D9;&#xC801; microtubule &#xCE68;&#xB7B5; &#xD544;&#xC694;&#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;.

Los microt&#xFA;bulos (MTs) son capaces de entrar en las espinas dendr&#xED;ticas en las neuronas del hipocampo maduros a trav&#xE9;s de polimerizaci&#xF3;n din&#xE1;mica. A pesar de estas invasiones MT est&#xE1;n directamente relacionados con la actividad neuronal, su funci&#xF3;n sigue siendo desconocida. Aqu&#xED; se demuestra en las neuronas del hipocampo del rat&#xF3;n que las entradas de MT en las espinas regular el aumento de la densidad postsin&#xE1;ptica-95 (PSD-95) despu&#xE9;s de la prote&#xED;na del factor neurotr&#xF3;fico derivado del cerebro (BDNF) del tratamiento. Uso de m&#xFA;ltiples longitudes de onda de microscop&#xED;a de fluorescencia de reflexi&#xF3;n total de internos, se demuestra que el BDNF se prolong&#xF3; el MT tiempo medio de permanencia en las espinas y que este efecto era dependiente de la activaci&#xF3;n del receptor TrkB. Un examen m&#xE1;s detallado revel&#xF3; que los picos de la polimerizaci&#xF3;n en MT espinas correspondi&#xF3; a los r&#xE1;pidos aumentos de PSD-95 en la cabeza la columna vertebral. Con el tiempo, espinas dirigidas por las MTs BDNF despu&#xE9;s de la aplicaci&#xF3;n, pero no antes, mostr&#xF3; un fuerte incremento de la PSD-95. Por el contrario, completamente desprovisto de espinas invasiones MT mostraron ning&#xFA;n cambio significativo en el nivel de la PSD-95. La inhibici&#xF3;n farmacol&#xF3;gica de la din&#xE1;mica de MT aboli&#xF3; el aumento de BDNF inducida en la PSD-95. En conjunto, estos resultados apoyan la hip&#xF3;tesis de que el aumento conocido en PSD-95 dentro de espinas despu&#xE9;s del tratamiento con BDNF es dependiente de las invasiones de MT de las espinas dendr&#xED;ticas. Por lo tanto, nuestro estudio proporciona un v&#xED;nculo directo entre la din&#xE1;mica de MTs y la estructura postsin&#xE1;ptica, y proporciona un papel funcional para la invasi&#xF3;n de toneladas de espinas dendr&#xED;ticas.

BDNF inducida por aumento de la PSD-95 en las espinas dendr&#xED;ticas Requiere invasiones din&#xE1;mico de microt&#xFA;bulos

&#x5728;&#x5927;&#x8111;&#x4E2D;&#x7684;&#x5927;&#x591A;&#x6570;&#x5174;&#x594B;&#x6027;&#x7A81;&#x89E6;&#x7801;&#x5934;&#x51B2;&#x51FB;&#x6811;&#x7A81;&#x68D8;&#x3002;&#x6211;&#x4EEC;&#x548C;&#x5176;&#x4ED6;&#x4EBA;&#x6700;&#x8FD1;&#x6240;&#x793A;&#x4ECE;&#x6811;&#x7A81;&#x8F74;&#x52A8;&#x6001;&#x5FAE;&#x7BA1; (MTs) &#x8FDB;&#x5165;&#x523A;&#x3002;&#x7136;&#x800C;&#xFF0C;MTs &#x957F;&#x6548;&#x810A;&#x67F1;&#x53EF;&#x5851;&#x6027;&#x76F4;&#x63A5;&#x4F5C;&#x7528;&#x5C1A;&#x672A;&#x8BC1;&#x660E;&#x548C;&#x5C71;&#x810A;&#x67F1;&#x5165;&#x4FB5;&#x7684;&#x7A81;&#x89E6;&#x6D3B;&#x52A8;&#x7684;&#x76F4;&#x63A5;&#x5F71;&#x54CD;&#x662F;&#x5426;&#x4ECD;&#x7136;&#x4E0D;&#x6E05;&#x695A;&#x3002;&#x810A;&#x67F1;&#x5F62;&#x6001;&#x548C;&#x7A81;&#x89E6;&#x5F3A;&#x5EA6;&#x6301;&#x4E45;&#x53D8;&#x5316;&#x901A;&#x8FC7;&#x7A81;&#x89E6; NMDA &#x53D7;&#x4F53; (NMDARs) &#x7684;&#x6FC0;&#x6D3B;&#xFF0C;&#x53EF;&#x89E6;&#x53D1;&#x5E76;&#x4E0E;&#x5B66;&#x4E60;&#x548C;&#x8BB0;&#x5FC6;&#x7684;&#x8FDB;&#x7A0B;&#x76F8;&#x5173;&#x8054;&#x3002;&#x82E5;&#x8981;&#x786E;&#x5B9A;&#x662F;&#x5426; MTs &#x53C2;&#x4E0E; NMDAR &#x4F9D;&#x8D56;&#x810A;&#x67F1;&#x53EF;&#x5851;&#x6027;&#xFF0C;&#x6211;&#x4EEC;&#x4E4B;&#x524D;&#x548C;&#x4E4B;&#x540E;&#x7684;&#x7A81;&#x89E6; NMDARs &#x6025;&#x6027;&#x6FC0;&#x6D3B;&#x6620;&#x50CF; MT &#x52A8;&#x529B;&#x5B66;&#x548C;&#x810A;&#x67F1;&#x5F62;&#x6001;&#x7684;&#x6D3B;&#x8001;&#x9F20;&#x6D77;&#x9A6C;&#x9525;&#x4F53;&#x795E;&#x7ECF;&#x5143;&#x3002;&#x7A81;&#x89E6; NMDAR &#x6FC0;&#x6D3B;&#x4FC3;&#x8FDB;&#x5C71;&#x810A;&#x67F1;&#x5165;&#x4FB5;&#x548C;&#x6301;&#x4E45;&#x589E;&#x52A0;&#x810A;&#x67F1;&#x5927;&#x5C0F;&#x4E0E;&#x4FB5;&#x5165;&#x7684;&#x523A;&#x53C2;&#x5C55;&#x660E;&#x663E;&#x66F4;&#x5FEB;&#x548C;&#x66F4;&#x591A;&#x7684;&#x589E;&#x957F;&#xFF0C;&#x6BD4;&#x975E;&#x5165;&#x4FB5;&#x7684;&#x523A;&#x3002;&#x751A;&#x81F3;&#x4E2A;&#x522B;&#x5C71;&#x5165;&#x4FB5;&#x89E6;&#x53D1;&#x6301;&#x7EED;&#x66F4;&#x957F;&#x65F6;&#x95F4;&#x4EE5;&#x4E0B; NMDAR &#x6FC0;&#x6D3B;&#x7684;&#x810A;&#x67F1;&#x5927;&#x5C0F;&#x8FC5;&#x901F;&#x589E;&#x52A0;&#x3002;NMDARs &#x6216;&#x52A8;&#x6001; MTs &#x7684;&#x6291;&#x5236;&#x4F5C;&#x7528;&#x963B;&#x6B62; NMDAR &#x4F9D;&#x8D56;&#x810A;&#x67F1;&#x751F;&#x957F;&#x3002;&#x4E00;&#x8D77;&#x8FD9;&#x4E9B;&#x7ED3;&#x679C;&#x5C71;&#x810A;&#x67F1;&#x5165;&#x4FB5;&#x79EF;&#x6781;&#x4FE1;&#x53F7;&#x901A;&#x8FC7;&#x7A81;&#x89E6; NMDARs&#xFF0C;&#x89C4;&#x7BA1;&#x7684;&#x9996;&#x6B21;&#x5C55;&#x793A;&#x548C;&#x6709;&#x9488;&#x5BF9;&#x6027;&#x5730;&#x523A;&#x7684;&#x957F;&#x671F;&#x7ED3;&#x6784;&#x53D8;&#x5316;&#x4F5C;&#x51FA;&#x8D21;&#x732E;&#x3002;

&#x52A8;&#x6001;&#x5FAE;&#x7BA1;&#x4FC3;&#x8FDB;&#x7A81;&#x89E6; NMDA &#x53D7;&#x4F53;&#x4F9D;&#x8D56;&#x810A;&#x67F1;&#x6269;&#x5927;&#x3002;

Most excitatory synaptic terminals in the brain impinge on dendritic spines. We and others have recently shown that dynamic microtubules (MTs) enter spines from the dendritic shaft. However, a direct role for MTs in long-lasting spine plasticity has yet to be demonstrated and it remains unclear whether MT-spine invasions are directly influenced by synaptic activity. Lasting changes in spine morphology and synaptic strength can be triggered by activation of synaptic NMDA receptors (NMDARs) and are associated with learning and memory processes. To determine whether MTs are involved in NMDAR-dependent spine plasticity, we imaged MT dynamics and spine morphology in live mouse hippocampal pyramidal neurons before and after acute activation of synaptic NMDARs. Synaptic NMDAR activation promoted MT-spine invasions and lasting increases in spine size, with invaded spines exhibiting significantly faster and more growth than non-invaded spines. Even individual MT invasions triggered rapid increases in spine size that persisted longer following NMDAR activation. Inhibition of either NMDARs or dynamic MTs blocked NMDAR-dependent spine growth. Together these results demonstrate for the first time that MT-spine invasions are positively regulated by signaling through synaptic NMDARs, and contribute to long-lasting structural changes in targeted spines.

Dynamic microtubules promote synaptic NMDA receptor-dependent spine enlargement.

La plupart des excitateurs terminaisons synaptiques dans le cerveau empi&#xE9;ter sur les &#xE9;pines dendritiques. Nous et d&#x26;#39;autres ont r&#xE9;cemment montr&#xE9; que les microtubules dynamiques (MTS) entrer &#xE9;pines de l&#x26;#39;arbre dendritique. Toutefois, un r&#xF4;le direct pour MTS dans la plasticit&#xE9; du rachis de longue dur&#xE9;e n&#x26;#39;a pas encore &#xE9;t&#xE9; d&#xE9;montr&#xE9;e et il reste difficile de savoir si la colonne vert&#xE9;brale MT-invasions sont directement influenc&#xE9;s par l&#x26;#39;activit&#xE9; synaptique. Des modifications durables de morphologie colonne et de la force synaptique peut &#xEA;tre d&#xE9;clench&#xE9; par l&#x26;#39;activation de r&#xE9;cepteurs NMDA synaptiques (NMDAR) et sont associ&#xE9;s &#xE0; des processus d&#x26;#39;apprentissage et la m&#xE9;moire. Pour d&#xE9;terminer si MTs sont impliqu&#xE9;s dans la plasticit&#xE9; du rachis NMDAR-d&#xE9;pendante, nous imager la dynamique microtubulaire et la morphologie du rachis en direct de la souris neurones pyramidaux hippocampiques avant et apr&#xE8;s l&#x26;#39;activation de r&#xE9;cepteurs NMDA synaptiques aigu&#xEB;. Activation NMDAR Synaptic promu MT-la colonne vert&#xE9;brale et des augmentations durables invasions de taille colonne vert&#xE9;brale, avec des &#xE9;pines envahi affichent une croissance nettement plus rapide et que les non-envahis &#xE9;pines. M&#xEA;me invasions MT individuelles d&#xE9;clench&#xE9; une augmentation rapide de la taille du rachis qui ont persist&#xE9; activation NMDAR plus suivante. L&#x26;#39;inhibition de r&#xE9;cepteurs NMDA soit ou MTS dynamique bloque la croissance du rachis NMDAR-d&#xE9;pendante. Ensemble, ces r&#xE9;sultats d&#xE9;montrent pour la premi&#xE8;re fois que la colonne vert&#xE9;brale MT-invasions sont r&#xE9;gul&#xE9;e positivement par la signalisation par NMDAR synaptiques, et de contribuer &#xE0; long terme des changements structurels dans &#xE9;pines cibl&#xE9;es.

Les microtubules dynamiques Promouvoir Synaptic &#xE9;largissement NMDA Spine r&#xE9;cepteur-d&#xE9;pendants

Die meisten erregenden synaptischen Terminals im Gehirn beeinflussen auf dendritische Dornen. Wir und andere haben vor kurzem gezeigt, dynamische Mikrotubuli (MTs) Stacheln von der dendritischen Welle eingeben. Jedoch eine direkte Rolle f&uuml;r MTs in dauerhafte Wirbels&auml;ule Plastizit&auml;t muss noch bewiesen werden, und es bleibt unklar, ob MT-Spine Invasionen von synaptischen Aktivit&auml;t direkt beeinflusst werden. Bleibende Ver&auml;nderungen in der Wirbels&auml;ule Morphologie und synaptische St&auml;rke k&ouml;nnen durch Aktivierung der synaptischen NMDA-Rezeptoren (NMDARs) ausgel&ouml;st werden und lernen und Ged&auml;chtnis Prozesse zugeordnet sind. Um festzustellen, ob MTs an NMDAR-abh&auml;ngige Wirbels&auml;ule Plastizit&auml;t beteiligt sind, abgebildet wir MT Dynamik und Wirbels&auml;ule Morphologie im Leben Maus pyramidale Neuronen vor und nach der akuten Aktivierung des synaptischen NMDARs. Synaptische NMDAR Aktivierung bef&ouml;rdert MT-Spine Invasionen und dauerhaften Anstieg der Gr&ouml;&szlig;e der Wirbels&auml;ule, mit &uuml;berfallen Stacheln ausstellen deutlich schneller und mehr Wachstum als Stacheln nicht eingefallen. Sogar einzelne MT Invasionen ausgel&ouml;st raschen Anstieg der Wirbels&auml;ule-Gr&ouml;&szlig;e, die l&auml;ngere folgende NMDAR Aktivierung beibehalten. Hemmung von NMDARs oder dynamische MTs blockiert NMDAR-abh&auml;ngige Wirbels&auml;ule Wachstum. Zusammen diese Ergebnisse zeigen erstmals, die MT-Spine Invasionen positiv f&uuml;r die Signalisierung durch synaptische NMDARs geregelt sind und f&uuml;r langfristige strukturelle Ver&auml;nderungen gezielt Stacheln beitragen.

Dynamische Mikrotubuli f&ouml;rdern synaptische NMDA-Rezeptor-abh&auml;ngige Wirbels&auml;ule-Erweiterung.

La maggior parte dei terminali sinaptici eccitatori nel cervello incidono sulle spine dendritiche. Noi ed altri abbiamo recentemente dimostrato che dinamici dei microtubuli (MTs) inserire spine dell&#39;albero dendritico. Tuttavia, un ruolo diretto per MTs in long-lasting plasticit&agrave; della colonna vertebrale deve ancora essere dimostrata e non &egrave; chiaro se le invasioni MT-spina dorsale sono direttamente influenzate da attivit&agrave; sinaptica. Cambiamenti duraturi nella morfologia della colonna vertebrale e la forza sinaptica possono essere innescati dall&#39;attivazione dei recettori NMDA sinaptici (NMDARs) e sono associati con i processi di apprendimento e memoria. Per determinare se MTs sono coinvolti nella plasticit&agrave; della colonna vertebrale NMDAR-dipendenti, abbiamo fotografato morfologia dinamica e della colonna vertebrale di MT in neuroni piramidali dell&#39;ippocampo mouse dal vivo prima e dopo l&#39;attivazione acuta di NMDARs sinaptica. Attivazione sinaptica di NMDAR promosso invasioni MT-colonna vertebrale e duratura aumenta in dimensione della colonna vertebrale, con spine invasi espositrici significativamente pi&ugrave; veloce e pi&ugrave; crescita di spine non invaso. Anche i singoli invasioni MT attivato rapido aumento della dimensione della colonna vertebrale che dur&ograve; pi&ugrave; a lungo nell&#39;attivazione di NMDAR. Inibizione di NMDARs o MTs dinamico bloccato crescita della colonna vertebrale NMDAR-dipendente. Insieme questi risultati dimostrano per la prima volta che le invasioni MT-spina dorsale positivamente sono regolate dalla segnalazione attraverso synaptic NMDARs e contribuiscono ai cambiamenti strutturali duraturi spine mirati.

Dinamici dei microtubuli promuovono sinaptica allargamento di colonna vertebrale dipendente dal recettore NMDA.

&#x8133;&#x306E;&#x4E2D;&#x3067;&#x6700;&#x3082;&#x8208;&#x596E;&#x6027;&#x30B7;&#x30CA;&#x30D7;&#x30B9;&#x7AEF;&#x672B;&#x306F;&#x6A39;&#x72B6;&#x7A81;&#x8D77;&#x68D8;&#x306B;&#x5F53;&#x305F;&#x308B;&#x3002;&#x6211;&#x3005;&#x3084;&#x4ED6;&#x306E;&#x6700;&#x8FD1;&#x306E;&#x52D5;&#x7684;&#x5FAE;&#x5C0F;&#x7BA1;&#xFF08;MTS&#xFF09;&#x306F;&#x3001;&#x6A39;&#x72B6;&#x7A81;&#x8D77;&#x8EF8;&#x304B;&#x3089;&#x68D8;&#x3092;&#x5165;&#x529B;&#x3059;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x304C;&#x793A;&#x3055;&#x308C;&#x3066;&#x3044;&#x308B;&#x3002;&#x3057;&#x304B;&#x3057;&#x3001;&#x9577;&#x671F;&#x7684;&#x306A;&#x810A;&#x690E;&#x306E;&#x53EF;&#x5851;&#x6027;&#x306B;&#x304A;&#x3051;&#x308B;MTS&#x306E;&#x76F4;&#x63A5;&#x7684;&#x306A;&#x5F79;&#x5272;&#x304C;&#x5B9F;&#x8A3C;&#x3055;&#x308C;&#x3066;&#x307E;&#x3060;&#x6301;&#x3063;&#x3066;&#x3044;&#x3066;&#x3001;MT-&#x810A;&#x690E;&#x306E;&#x4FB5;&#x5165;&#x304C;&#x76F4;&#x63A5;&#x30B7;&#x30CA;&#x30D7;&#x30B9;&#x6D3B;&#x6027;&#x306B;&#x3088;&#x3063;&#x3066;&#x5F71;&#x97FF;&#x3055;&#x308C;&#x3066;&#x3044;&#x308B;&#x304B;&#x3069;&#x3046;&#x304B;&#x306F;&#x4F9D;&#x7136;&#x3068;&#x3057;&#x3066;&#x4E0D;&#x660E;&#x3067;&#x3042;&#x308B;&#x3002;&#x30B9;&#x30D1;&#x30A4;&#x30F3;&#x5F62;&#x614B;&#x3068;&#x30B7;&#x30CA;&#x30D7;&#x30B9;&#x5F37;&#x5EA6;&#x306E;&#x6301;&#x7D9A;&#x7684;&#x306A;&#x5909;&#x5316;&#x306F;&#x3001;&#x30B7;&#x30CA;&#x30D7;&#x30B9;&#x306E;NMDA&#x53D7;&#x5BB9;&#x4F53;&#x306E;&#x6D3B;&#x6027;&#x5316;&#xFF08;NMDARs&#xFF09;&#x306B;&#x3088;&#x3063;&#x3066;&#x30C8;&#x30EA;&#x30AC;&#x3059;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x304C;&#x3067;&#x304D;&#x3001;&#x5B66;&#x7FD2;&#x3068;&#x8A18;&#x61B6;&#x306E;&#x30D7;&#x30ED;&#x30BB;&#x30B9;&#x306B;&#x95A2;&#x9023;&#x4ED8;&#x3051;&#x3089;&#x308C;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3059;&#x3002; MTS&#x304C;NMDAR&#x4F9D;&#x5B58;&#x80CC;&#x9AA8;&#x306E;&#x53EF;&#x5851;&#x6027;&#x306B;&#x95A2;&#x4E0E;&#x3057;&#x3066;&#x3044;&#x308B;&#x304B;&#x3069;&#x3046;&#x304B;&#x3092;&#x5224;&#x65AD;&#x3059;&#x308B;&#x305F;&#x3081;&#x306B;&#x3001;&#x6211;&#x3005;&#x306F;&#x3001;&#x30B7;&#x30CA;&#x30D7;&#x30B9;&#x306E;NMDAR&#x306E;&#x6025;&#x6027;&#x6D3B;&#x6027;&#x5316;&#x306E;&#x524D;&#x3068;&#x5F8C;&#x306E;&#x30E9;&#x30A4;&#x30D6;&#x30DE;&#x30A6;&#x30B9;&#x6D77;&#x99AC;&#x9310;&#x4F53;&#x30CB;&#x30E5;&#x30FC;&#x30ED;&#x30F3;&#x3067;&#x306F;MT&#x306E;&#x30C0;&#x30A4;&#x30CA;&#x30DF;&#x30AF;&#x30B9;&#x3068;&#x30B9;&#x30D1;&#x30A4;&#x30F3;&#x5F62;&#x614B;&#x3092;&#x30A4;&#x30E1;&#x30FC;&#x30B8;&#x3057;&#x305F;&#x3002;&#x30B7;&#x30CA;&#x30D7;&#x30B9;&#x306E;NMDAR&#x306E;&#x6D3B;&#x6027;&#x5316;&#x306F;&#x3001;&#x975E;&#x4FB5;&#x7565;&#x68D8;&#x3088;&#x308A;&#x3082;&#x304B;&#x306A;&#x308A;&#x901F;&#x304F;&#x3001;&#x3088;&#x308A;&#x6210;&#x9577;&#x3092;&#x793A;&#x3059;&#x4FB5;&#x7565;&#x68D8;&#x3067;&#x3001;MT-&#x810A;&#x690E;&#x4FB5;&#x7565;&#x3068;&#x80CC;&#x9AA8;&#x306E;&#x5927;&#x304D;&#x3055;&#x306E;&#x6301;&#x7D9A;&#x7684;&#x306A;&#x5897;&#x52A0;&#x3092;&#x4FC3;&#x9032;&#x3057;&#x305F;&#x3002;&#x3055;&#x3089;&#x306B;&#x306F;&#x500B;&#x3005;&#x306E;MT&#x306E;&#x4FB5;&#x5165;&#x304C;&#x9577;&#x304F;&#x3001;&#x6B21;&#x306E;NMDAR&#x306E;&#x6D3B;&#x6027;&#x5316;&#x3092;&#x6301;&#x7D9A;&#x810A;&#x690E;&#x30B5;&#x30A4;&#x30BA;&#x306E;&#x6025;&#x6FC0;&#x306A;&#x5897;&#x52A0;&#x3092;&#x5F15;&#x304D;&#x8D77;&#x3053;&#x3057;&#x305F;&#x3002; NMDARs&#x307E;&#x305F;&#x306F;&#x52D5;&#x7684;MT&#x306E;&#x3044;&#x305A;&#x308C;&#x304B;&#x306E;&#x963B;&#x5BB3;&#x306F;NMDA&#x53D7;&#x5BB9;&#x4F53;&#x4F9D;&#x5B58;&#x6027;&#x306E;&#x810A;&#x690E;&#x306E;&#x6210;&#x9577;&#x3092;&#x30D6;&#x30ED;&#x30C3;&#x30AF;&#x3055;&#x308C;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x4E00;&#x7DD2;&#x306B;&#x3053;&#x308C;&#x3089;&#x306E;&#x7D50;&#x679C;&#x306F;&#x3001;MT-&#x80CC;&#x9AA8;&#x306E;&#x4FB5;&#x7565;&#x3092;&#x7A4D;&#x6975;&#x7684;&#x306B;&#x30B7;&#x30CA;&#x30D7;&#x30B9;NMDARs&#x3092;&#x4ECB;&#x3057;&#x305F;&#x30B7;&#x30B0;&#x30CA;&#x30EB;&#x4F1D;&#x9054;&#x306B;&#x3088;&#x3063;&#x3066;&#x8ABF;&#x7BC0;&#x3055;&#x308C;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x3092;&#x521D;&#x3081;&#x3066;&#x5B9F;&#x8A3C;&#x3057;&#x3001;&#x30BF;&#x30FC;&#x30B2;&#x30C3;&#x30C8;&#x3092;&#x7D5E;&#x3063;&#x305F;&#x68D8;&#x306E;&#x9577;&#x671F;&#x7684;&#x306A;&#x69CB;&#x9020;&#x5909;&#x5316;&#x306B;&#x8CA2;&#x732E;&#x3057;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3059;&#x3002;

&#x52D5;&#x7684;&#x306A;&#x5FAE;&#x5C0F;&#x7BA1;&#x306F;&#x30B7;&#x30CA;&#x30D7;&#x30B9;NMDA&#x53D7;&#x5BB9;&#x4F53;&#x4F9D;&#x5B58;&#x6027;&#x306E;&#x810A;&#x690E;&#x306E;&#x62E1;&#x5927;&#x3092;&#x63A8;&#x9032;

&#xB1CC;&#xC758; &#xD765;&#xBD84; &#xC131;&#xC758; &#xB300;&#xBD80;&#xBD84;&#xC758; &#xC2DC; &#xB0C5; &#xC2A4; &#xD130;&#xBBF8;&#xB110; &#xC218;&#xC9C0;&#xC0C1; &#xCABD;&#xC774;&#xC5D0; &#xBC94; &#xD558;&#xB2E4;. &#xC6B0;&#xB9AC;&#xC640; &#xB2E4;&#xB978; &#xB3D9;&#xC801; microtubules (MTs) &#xC218;&#xC9C0;&#xC0C1; &#xCD95;&#xC5D0;&#xC11C; &#xB4F1;&#xBF08;&#xB97C; &#xC785;&#xB825; &#xD45C;&#xC2DC; &#xCD5C;&#xADFC;&#xC5D0; &#xC788;&#xB2E4;. &#xADF8;&#xB7EC;&#xB098;, &#xC624;&#xB7AB;&#xB3D9;&#xC548; &#xCC99;&#xCD94; &#xC18C;&#xC131;&#xC5D0; Mts&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xC9C1;&#xC811; &#xC5ED;&#xD560;&#xC740; &#xC544;&#xC9C1; &#xC99D;&#xBA85; &#xD574;&#xC57C; &#xD558; &#xACE0; MT &#xCC99;&#xCD94; &#xCE68;&#xB7B5;&#xC740; &#xC9C1;&#xC811; &#xC2DC; &#xB0C5; &#xC2A4; &#xD65C;&#xB3D9;&#xC5D0; &#xC758;&#xD574; &#xC601;&#xD5A5;&#xC744; &#xC5EC;&#xBD80; &#xBD88;&#xBD84;&#xBA85; &#xB0A8;&#xC544;. &#xCC99;&#xCD94; &#xD615;&#xD0DC; &#xBC0F; &#xC2DC; &#xB0C5; &#xC2A4; &#xAC15;&#xB3C4;&#xC5D0;&#xC11C; &#xC9C0;&#xC18D;&#xC801;&#xC778; &#xBCC0;&#xD654; &#xC2DC; &#xB0C5; &#xC2A4; NMDA &#xC218;&#xC6A9; &#xCCB4; (NMDARs)&#xC758; &#xD65C;&#xC131;&#xD654;&#xC5D0; &#xC758;&#xD574; &#xD2B8;&#xB9AC;&#xAC70;&#xB420; &#xC218;&#xC640; &#xD559;&#xC2B5; &#xBC0F; &#xBA54;&#xBAA8;&#xB9AC; &#xD504;&#xB85C;&#xC138;&#xC2A4;&#xC640; &#xAD00;&#xB828; &#xB41C;. MTs NMDAR &#xC885;&#xC18D; &#xCC99;&#xCD94; &#xC18C;&#xC131;&#xC5D0; &#xCC38;&#xC5EC; &#xC5EC;&#xBD80;&#xB97C; &#xACB0;&#xC815; &#xD558;&#xB824;&#xBA74; &#xC6B0;&#xB9AC; &#xC2DC; &#xB0C5; &#xC2A4; Nmdars&#xC758; &#xAE09;&#xC131; &#xD65C;&#xC131;&#xD654; &#xC804;&#xD6C4; &#xC0B0; &#xC5ED;&#xD559; &#xBC0F; &#xCC99;&#xCD94; &#xD615;&#xD0DC; &#xB77C;&#xC774;&#xBE0C; &#xB9C8;&#xC6B0;&#xC2A4; hippocampal &#xD53C;&#xB77C;&#xBBF8;&#xB4DC; &#xB274;&#xB7F0;&#xC5D0;&#xC11C; &#xBA87; &#xAD70;&#xB370;. &#xC2DC; &#xB0C5; &#xC2A4; NMDAR &#xD65C;&#xC131;&#xD654; MT &#xCC99;&#xCD94; &#xCE68;&#xB7B5; &#xBC0F; &#xC9C0;&#xC18D;&#xC801;&#xC778; &#xC99D;&#xAC00; &#xCC99;&#xCD94; &#xD06C;&#xAE30;&#xC5D0; &#xCE68;&#xACF5;&#xB41C; &#xCABD;&#xC774; &#xD6E8;&#xC52C; &#xB354; &#xBE68;&#xB9AC; &#xC804;&#xC2DC; &#xBC0F; &#xBE44; &#xCE68;&#xACF5; &#xCABD;&#xC774; &#xBCF4;&#xB2E4; &#xB354; &#xB9CE;&#xC740; &#xC131;&#xC7A5;&#xC744; &#xC2B9;&#xC9C4;. &#xAC1C;&#xBCC4; MT &#xCE68;&#xB7B5; &#xCC99;&#xCD94; &#xD06C;&#xAE30; &#xAE34; &#xB2E4;&#xC74C; NMDAR &#xD65C;&#xC131;&#xD654;&#xB97C; &#xC720;&#xC9C0; &#xD558;&#xB294; &#xAE09;&#xC18D; &#xD55C; &#xC99D;&#xAC00; &#xBC1C;&#xC0DD; &#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;. NMDARs &#xB610;&#xB294; &#xB3D9;&#xC801; Mts&#xC758; &#xC800;&#xD574; NMDAR &#xC885;&#xC18D; &#xCC99;&#xCD94; &#xC131;&#xC7A5;&#xC744; &#xCC28;&#xB2E8; &#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xD568;&#xAED8; &#xC774;&#xB7EC;&#xD55C; &#xACB0;&#xACFC; MT &#xCC99;&#xCD94; &#xCE68;&#xB7B5; &#xAE0D;&#xC815;&#xC801;&#xC73C;&#xB85C; &#xC2DC; &#xB0C5; &#xC2A4; Nmdars&#xB97C; &#xD1B5;&#xD574; &#xC2E0;&#xD638;&#xC5D0; &#xC758;&#xD574; &#xD1B5;&#xC81C; &#xB41C;&#xB2E4; &#xCC98;&#xC74C;&#xC73C;&#xB85C; &#xC785;&#xC99D; &#xD558; &#xACE0; &#xD0C0;&#xAC9F;&#xB41C; &#xCABD;&#xC774;&#xC5D0; &#xC9C0;&#xC18D;&#xC801;&#xC778; &#xAD6C;&#xC870;&#xC801; &#xBCC0;&#xD654;&#xC5D0; &#xAE30;&#xC5EC;.

&#xB3D9;&#xC801; microtubules &#xC2DC;&#xB0C5;&#xD2F1; NMDA &#xC218;&#xC6A9; &#xCCB4;&#xC5D0; &#xC885;&#xC18D;&#xC801;&#xC778; &#xCC99;&#xCD94; &#xD655;&#xB300; &#xCD94;&#xC9C4;.

La mayor&#xED;a de las terminales sin&#xE1;pticas de excitaci&#xF3;n en el cerebro inciden en las espinas dendr&#xED;ticas. Nosotros y otros han demostrado recientemente que los microt&#xFA;bulos din&#xE1;micos (MTS) entrar en las espinas dendr&#xED;ticas del eje. Sin embargo, un papel directo en la plasticidad de las MTs columna vertebral de larga duraci&#xF3;n a&#xFA;n no se ha demostrado y no est&#xE1; claro si la columna vertebral MT-las invasiones est&#xE1;n directamente influenciadas por la actividad sin&#xE1;ptica. Cambios duraderos en la morfolog&#xED;a de la columna vertebral y la fuerza sin&#xE1;ptica pueden ser desencadenados por la activaci&#xF3;n de los receptores sin&#xE1;pticos NMDA (NMDAR) y est&#xE1;n asociados con los procesos de aprendizaje y la memoria. Para determinar si MTs est&#xE1;n implicados en la plasticidad columna NMDAR-dependiente, fotografiado din&#xE1;mica de MT y la morfolog&#xED;a de la columna vertebral en vivo neuronas piramidales del hipocampo de ratones antes y despu&#xE9;s de la activaci&#xF3;n aguda de la NMDAR sin&#xE1;pticos. La activaci&#xF3;n del NMDAR Synaptic promovido la columna vertebral MT-invasiones y los aumentos duraderos en el tama&#xF1;o de la columna vertebral, con espinas invadido presentan crecimiento mucho m&#xE1;s r&#xE1;pido y m&#xE1;s que no invadieron espinas. Incluso las invasiones MT individuales provocado un r&#xE1;pido aumento en el tama&#xF1;o de la columna vertebral que persistieron La activaci&#xF3;n del NMDAR ya las siguientes. La inhibici&#xF3;n de cualquiera de NMDAR o MTs din&#xE1;mico bloqueado NMDAR crecimiento dependiente de la columna vertebral. En conjunto, estos resultados demuestran por primera vez que la columna vertebral MT-las invasiones est&#xE1;n regulados positivamente por la se&#xF1;alizaci&#xF3;n a trav&#xE9;s NMDAR sin&#xE1;pticos, y contribuir a la larga duraci&#xF3;n cambios estructurales en las espinas de destino.

Jason Ballweg

Department of Anatomy

University of Wisconsin-Madison

Nucleofection and Primary Culture of Embryonic Mouse Hippocampal and Cortical Neurons

Jason Ballweg

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University of Wisconsin-Madison

Nucleofection and Primary Culture of Embryonic Mouse Hippocampal and Cortical Neurons

Department of Anatomy