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Neuroscience

Membrana Potencial Dye imagem de Ventromedial Hipotálamo Neurônios de camundongos adultos para estudar Glucose Sensing

Published: November 27th, 2013

DOI:

10.3791/50861

1Department of Pharmacology and Physiology, Rutgers New Jersey Medical School, 2Center for Taste and Feeding Behavior, Universite de Bourgogne

A atividade de neurônios individuais de ratos em idade adulta pode ser estudado por dissociar os neurônios de regiões específicas do cérebro e usando membrana fluorescente potencial de imagem corante. Por testes de respostas a alterações nos níveis de glucose, esta técnica pode ser utilizada para estudar a sensibilidade à glicose dos neurónios hipotalâmicos ventromediais adultos.

Estudos sobre a atividade neuronal são frequentemente realizadas utilizando neurônios de roedores com menos de 2 meses de idade, devido às dificuldades técnicas associadas com o aumento do tecido conjuntivo e diminuição da viabilidade neuronal que ocorrem com a idade. Aqui, descrevemos uma metodologia para a dissociação de neurônios do hipotálamo de ratos saudáveis ​​em idade adulta. A capacidade para estudar os neurónios de ratos adultos em idade permite a utilização de modelos de doenças que se manifestam numa idade mais avançada e pode ser mais preciso para a developmentally certos estudos. Imagens de fluorescência de neurónios dissociados pode ser utilizado para estudar a actividade de uma população de neurónios, em oposição ao uso de electrofisiologia para estudar um único neurónio. Isso é particularmente útil quando se estuda uma população neuronal heterogêneo no qual o tipo neuronal desejado é raro, como para glicose sentindo neurônios do hipotálamo. Utilizamos membrana potencial de imagem corante de neurônios do hipotálamo ventromedial adultos para estudar as suas respostas a chaNGES na glucose extracelular. Neurônios sensores de glicose são acreditados para jogar um papel na regulação central do equilíbrio energético. A capacidade para estudar a detecção de glicose em roedores adultos é particularmente útil uma vez que a predominância de doenças relacionadas com o balanço de energia disfuncional (por exemplo. Obesidade) aumentar com a idade.

O cérebro regula a homeostase energética através da neuroendócrino e sistema nervoso autônomo. O hipotálamo ventromedial (VMH), constituída pelo núcleo ventromedial (VMN) e o núcleo arqueado (ARC), é importante para a central de regulação da homeostase da energia. Neurônios sensores de glicose Especializadas, no VMH, vincular a atividade neuronal e homeostase da glicose periférica 1. Existem dois tipos de sensores de glicose neurônios; glicose animado (GE) neurônios aumentar enquanto a glicose inibida (GI) neurônios diminuir a sua actividade com o aumento da glicose extracelular. Neurônios glicose VMH sensores geralmente são estudados utilizando eletrofisi....

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1. Animais

  1. Todos os procedimentos foram aprovados pelo Comitê Institucional Animal Care e Use na Universidade de Medicina e Odontologia de New Jersey.
  2. Casa grupo masculino camundongos C57BL / 6 em uma programação escuro light/12 hr 12 hr e permitir o acesso ad libitum à água e comida. Sacrifício em 4-5 meses de idade. A eutanásia dos ratos foi realizada por meio do plano cirúrgico de anestesia e uma forma secundária de eutanásia (ou seja penetrando incisão na cavidade to.......

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A dissecção precisa do VMH longe de outras áreas do hipotálamo é importante para a obtenção de resultados consistentes. A inclusão de outras áreas podem diluir a população neuronal VMH, mudando a% de neurónios despolarizadas calculados. Além disso, os neurónios sensores de glicose foram identificados em outras regiões do hipotálamo, como o hipotálamo lateral, que pode ser diferente funcionalmente e mecanicamente a partir de glicose VMH detecção neurónios. Figura 1 ilustra as localiza.......

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A chave para ser capaz de estudar a atividade dos neurônios de camundongos adultos é a capacidade de dissociar os neurônios saudáveis. A dissociação dos neurônios do hipotálamo de camundongos adultos é mais difícil em vários passos-chave no protocolo em comparação com neurônios de ratos juvenis. Temos superar este problema de várias formas. Fazendo grossas fatias de 500 mm do cérebro minimiza danos mecânicos aos neurônios, em comparação com os habituais 250-350 mM fatias utilizados para o tecido cere.......

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NIH R01 DK55619, NIH R21 CA139063

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NameCompanyCatalog NumberComments
Neurobasal-A Medium (Custom)Invitrogen0050128DJcustom made glucose free
Hibernate-A Medium (Custom)BrainBitscustom made glucose free
Penicillin streptomycin (20,000 U/ml)Invitrogen15140other vendors acceptable
Stericup vacuum filter units (0.22 μm)Milliporeother vendors acceptable
25 mm Glass coverslipsWarner#1 25mm round
18 mm Glass coverslipsWarner#1 18mm round
GlutaMAXInvitrogen35050
B27 minus insulin (50x)Invitrogen0050129SA
Razor bladeVWR55411
Vibratome & cooling chamberVibratomeSeries 1000 Sectioning system
Vibratome bladesPolysciences22370injector or double edge blades from other vendors acceptable
Papain, suspensionWorthingtonLS003124
BSA, suitable for cell cultureSigmaother vendor acceptable
DNAse, for cell cultureInvitrogenother vendor acceptable
cloning cylinders, 6 mm x 8 mmBellco Glass2090-00608
Membrane Potential Dye (blue)Molecular DevicesR8042
In-line heaterWarnerSF-28
Syringe pumpsWPIsp100iother vendor acceptable
Closed chamberWarnerRC-43C
Polyethylene tubingWarnerPE-90
MetamorphMolecular Devicesalternate image analysis software acceptable
MicroscopeOlympusBX61 WI

used with 10X objective

CameraPhotometricsCool Snap HQ
Narrow Cy3 Filter SetChroma41007a
Illumination SystemSutter InstrumentsLambda DG-4

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