膜下丘脑腹内侧神经元的电位染料成像从成年小鼠为研究葡萄糖传感

从成年鼠龄的单神经元的活性可以通过从特定脑区域的神经元解离，并使用荧光膜电位染料成像进行研究。通过测试响应变化的葡萄糖，这种技术可以用来研究成年腹内侧下丘脑神经元的葡萄糖敏感性。

往往是由于随着结缔组织相关的技术难题进行神经元活动的研究利用老鼠不到2个月的婴儿神经元和下降随着年龄的增长出现的神经元生存力。在这里，我们描述了一种方法从成年小鼠岁健康丘脑神经元的解离。从成人 - 老年小鼠的神经元学习能力允许使用的疾病模型，体现在以后的年龄和可能更准确发育的某些研究。分离神经元的荧光成像可以用来研究神经元群体的活动，而不是使用电来研究单个神经元。当研究一种异构神经元群中的所需的神经元类型是罕见的，如用于下丘脑葡萄糖感受神经元，这是特别有用的。我们利用成人腹内侧下丘脑神经元的膜电位染料成像技术来研究他们的反应，茶民营企业在胞外葡萄糖。葡萄糖传感神经元被认为在能量平衡的中枢调节中发挥作用。研究葡萄糖传感成年啮齿类动物的能力，是因为涉及到不正常的能量平衡（ 例如 ，肥胖），随着年龄的增长疾病的优势是特别有用的。

大脑通过神经内分泌和自主神经系统调节能量平衡。腹内侧下丘脑（VMH），由腹内侧核（VMN）和弓状核（ARC）的，是对能量平衡的中枢调节的重要。专门的葡萄糖传感神经元，在VMH内，连接神经元的活动和周边葡萄糖稳 ​​态^1。有两种类型的葡萄糖传感神经元;葡萄糖激发（GE）的神经元的增加，而葡萄糖抑制（GI）的神经元活动减少细胞外葡萄糖增加。 VMH葡萄糖感受神经元使用电或钙/膜电位敏感染料成像一般研究。

电生理膜片钳技术被认为是在体外神经元活动的研究的黄金标准。在该技术中，玻璃微电极通过高电阻连接到细胞膜（GΩ）封。膜片钳电极允许在单个神经元动作电位的频率（电流钳）或离子电导（电压钳）实时记录改变。而膜片钳技术提供了关于修改某些离子通道电导的详细信息，一个主要的缺点是只有一个神经元可以在同一时间观测到。这大约需要30-45分钟的记录来验证，一个是记录从葡萄糖传感神经元甚至开始一个具体的实验治疗。此外，GI和GE神经元组成<总VMH神经元群的20％。除了这种问题是缺乏对这些神经元的识别细胞标记的，在许多情况下，。因此，很清楚的是，尽管提供了宝贵的电信息的其它技术不能，膜片钳分析是费力，费时且产量低。

采用分离VMH神经元的荧光成像允许对胡的研究神经元的同时ndreds。钙敏感的染料可以被用于测量细胞内游离钙的变化，从而间接的关联，改变神经细胞的活动。膜电位敏感的染料被用于监控膜电位....

1。动物

1. 所有的程序获得批准的机构动物护理和使用委员会新泽西医学院大学和牙科。
2. 集团内部雄性C57BL / 6小鼠在12小时light/12小时黑暗的时间表，并允许自由采食获得水和食物。牺牲在4-5个月之久。使用麻醉的手术平面和安乐死的次要形式（ 即通过隔膜穿透切口进入胸腔）进行小鼠安乐死。这是关于安乐死的AVMA准则是一致的。

2。灌注液，盖?.......

在VMH远离其他下丘脑区的精确解剖重要的是获得一致的结果。列入的其他领域可能会削弱VMH神经元群，改变计算神经元去极化的％。此外，葡萄糖传感神经元已经在其他丘脑区域，例如下丘脑外侧，这可能与在功能上和机械地从VMH葡萄糖感受神经元识别， 图1示出了用于适当的解剖正确的解剖学位置。按照上述协议，包含正确的VMH区域脑组织可以分离。进一步解剖精确地分离VMN和ARC，.......

关键是能够研究神经元的活动从成年小鼠是健康的游离神经元的能力。从成年小鼠的下丘脑神经元的解离更难以在协议几个关键步骤相比，从幼年小鼠的神经元。我们已在许多方面克服了这个问题。制作厚500μm的脑片最大限度地减少机械损伤的神经元相比，用于从年轻小鼠脑组织通常的250-350微米的切片。然而，较厚的切片需要更加重视心脏灌注和脑组织的木瓜蛋白酶消化。如果血液被认为是对脑.......

美国国立卫生研究院R01 DK55619，美国国立卫生研究院R21 CA139063