Membranpotensialet Dye Imaging av ventromedial Hypothalamus nerveceller fra voksne mus for å studere Glukose Sensing

Aktiviteten av enkeltnerveceller fra voksen-alderen mus kan studeres ved dissociating nevroner fra bestemte områder av hjernen og bruker fluoriserende membranpotensialet fargestoff bildebehandling. Ved å teste reaksjoner på endringer i glukose, kan denne teknikken brukes til å studere glukose følsomheten av voksne ventromedial hypothalamus nevroner.

Studier av neuronal aktivitet er ofte utført ved hjelp av nerveceller fra gnagere mindre enn 2 måneders alder på grunn av tekniske problemer forbundet med økende bindevev og redusert neuronal levedyktighet som oppstår med alderen. Her beskriver vi en metodikk for dissosiasjon av sunne hypothalamus nevroner fra voksen-alderen mus. Evnen til å studere neuroner fra voksne aldrende mus gjør det mulig å bruke sykdomsmodeller som manifesterer på et senere alder og kan være mer nøyaktige utviklingsmessig for visse studier. Fluorescens avbildning av dissosierte nevroner kan brukes til å studere aktiviteten av en populasjon av nerveceller, i motsetning til ved bruk av elektro å studere et enkelt neuron. Dette er spesielt nyttig når man studerer en heterogen neuronal populasjon hvor den ønskede neuronal type er sjelden så som for hypothalamus glukose avføling neuroner. Vi utnyttet membranpotensialet fargestoff avbildning av voksne ventromedial hypothalamus nevroner å studere sine svar til changes i ekstracellulære glukose. Glukose sensing nevroner antas å spille en rolle i sentral regulering av energibalansen. Evnen til å studere glukose avføling hos voksne gnagere er spesielt nyttig ettersom overvekt av sykdommer relatert til uhensiktsmessig energibalanse (fedme f.eks.) Øker med alderen.

Hjernen regulerer energi homeostase gjennom nevroendokrine og det autonome nervesystem. Den ventromediale hypotalamus (VMH), som består av den ventromediale kjernen (VMN) og den bueformede kjerne (ARC), er viktig for den sentrale regulering av energihomeostase. Specialized glukose sensing nevroner, i VMH, link neuronal aktivitet og perifert glukose homeostase ^en. Det finnes to typer av glukose sensing nevroner, glukose opphisset (GE) nevroner øke, mens glukose hemmet (GI) nevroner redusere sin aktivitet som ekstracellulære glukose øker. VMH glukose sensing nevroner er generelt studert ved hjelp av elektrofysiologi eller kalsium / membranpotensialet sensiti....

En. Dyr

1. Alle prosedyrer ble godkjent av Institutional Animal Care og bruk komité ved University of Medicine and Dentistry of New Jersey.
2. Gruppe huset mannlige C57BL / 6 mus på en 12 timers light/12 hr mørk tidsplan og la ad libitum tilgang til vann og mat. Blot på 4-5 måneder gammel. Avliving av musene ble utført ved hjelp av kirurgiske planet av anestesi, og en sekundær form for avlivning (dvs. gjennomtrengende innsnitt inn i brysthulen via membranen). Dette er konsistent m.......

Den nøyaktige disseksjon av VMH bort fra andre hypothalamus områder som er viktig for å oppnå konsistente resultater. Innlemmelsen av andre områder kan fortynne VMH neuronal populasjon, endring av% av depolariserte neuroner beregnet. Videre har glukosesensor neuroner blitt identifisert i andre hypothalamus regioner, slik som den laterale hypothalamus, som kan være forskjellig funksjonelt og mechanistically fra VMH glukose avføling neuroner. Figur 1 illustrerer de riktige anatomiske områder for r.......

Nøkkelen til å være i stand til å studere aktiviteten av neuroner fra voksne mus er evnen til å dissosiere friske nerveceller. Dissosiasjon av hypothalamus neuroner fra voksne mus er mer vanskelig i flere viktige trinnene i protokollen i forhold til nerveceller fra unge mus. Vi har overvunnet dette problem på en rekke måter. Making tykke 500 mikrometer hjernen skiver minimerer mekanisk skade på nervecellene i forhold til de vanlige 250-350 mikrometer skiver som brukes for hjernevev fra yngre mus. Men tykkere ski.......

NIH R01 DK55619, NIH R21 CA139063