JoVE Logo
Faculty Resource Center

Sign In

Summary

Abstract

Introduction

Protocol

Representative Results

Discussion

Acknowledgements

Materials

References

Neuroscience

Мембранный потенциал Краска Визуализация вентромедиального Hypothalamus нейроны от взрослых мышей по изучению глюкозы 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

Деятельность отдельных нейронов мышей взрослых возраста можно изучать с помощью диссоциации нейроны от конкретных областях мозга и использованием изображений потенциальную красителя люминесцентные мембраны. По тестирования реакциям на изменения глюкозы, этот метод может быть использован для изучения чувствительности к глюкозе взрослых вентромедиальных нейронов гипоталамуса.

Исследования активности нейронов часто выполняются с использованием нейроны от грызунов менее 2-месячного возраста в связи с техническими трудностями, связанными с увеличением соединительной ткани и снижение нейронов жизнеспособность, которые происходят с возрастом. Здесь мы описываем методологию для диссоциации здоровых нейронов гипоталамуса мышей взрослых возраста. Способность к обучению нейроны от взрослого возраста мышей позволяет использовать моделей заболеваний, которые проявляются в более позднем возрасте и может быть более умственно точным для некоторых исследований. Флуоресценции визуализации диссоциированных нейронов могут быть использованы для изучения деятельности населением нейронов, в отличие от использования электрофизиологии изучать один нейрон. Это особенно полезно при исследовании гетерогенную популяцию нейронов, в котором желаемый тип нейронов является редким, таких как, гипоталамических глюкозы зондирования нейронов. Мы использовали мембранного потенциала красителя визуализации взрослых вентромедиальных нейронов гипоталамуса изучать свои ответы на чаНГРЭС в внеклеточной глюкозы. Нейроны Глюкоза зондирования, как полагают, играют определенную роль в центральной регуляции энергетического баланса. Способность к обучению зондирования глюкозы у взрослых грызунов особенно полезно с преобладанием заболеваний, связанных с неблагополучной энергетического баланса (например. Ожирение) увеличивается с возрастом.

Мозг регулирует энергетического гомеостаза через нейроэндокринной и вегетативной нервной системы. Вентромедиального гипоталамус (VMH), состоит из вентромедиального ядра (ВМН) и дугообразного ядра (ARC), имеет важное значение для центральной регуляции энергетического гомеостаза. Специализированный нейроны зондирования глюкозы, в VMH, ссылаются активность нейронов и периферийного гомеостаза глюкозы 1. Есть два типа глюкозы зондирования нейронов; глюкозы, возбуждаемые (GE) нейроны расти, а уровень глюкозы ингибирует (GI) нейроны уменьшить свою деятельность как внеклеточных глюкозы увеличивается. Нейроны VMH глюкозы зондирования, как правило, изучены с помощью....

Log in or to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

1. Животные

  1. Все процедуры были одобрены Комитетом Институциональная уходу и использованию животных в Университете медицины и стоматологии Нью-Джерси на.
  2. Группа дом мужской мышей C57BL / 6 на 12 ч light/12 ч графику темной и позволяют вволю доступ к воде и пище. Жертвоприношение ?.......

Log in or to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

Точная рассечение VMH от других гипоталамуса областях важно получить устойчивые результаты. Включение других местах может разбавить нейронов население VMH, изменяя% от деполяризованных нейронов расчетных. Кроме того, глюкозы нейроны зондирования были определены в других гипоталамуса р.......

Log in or to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

Ключ к возможности изучить активность нейронов от взрослых мышей является возможность отделить здоровые нейроны. Разобщенность нейронов гипоталамуса от взрослых мышей сложнее в нескольких ключевых шагов в протоколе по сравнению с нейронами мышей несовершеннолетних. Мы преодолели э.......

Log in or to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

NIH R01 DK55619, NIH R21 CA139063

....

Log in or to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

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

  1. Routh, V. H. Glucose-sensing neurons: are they physiologically relevant?. Physiol. Behav. 76, 403-413 (2002).
  2. Canabal, D. D., Potian, J. G., Duran, R. G., McArdle, J. J., Routh, V. H. Hyperglycemia impairs glucose and insulin regulation of nitric oxide production in glucose-inhibited neurons in the ventromedial hypothalamus. Am. J. Physiol. 293, 592-600 (2007).
  3. Canabal, D. D., et al. Glucose, insulin, and leptin signaling pathways modulate nitric oxide synthesis in glucose-inhibited neurons in the ventromedial hypothalamus. American journal of physiology. Reg. Integr. Comp. Physiol. 292, 1418-1428 (2007).
  4. Murphy, B. A., Fakira, K. A., Song, Z., Beuve, A., Routh, V. H. AMP-activated protein kinase and nitric oxide regulate the glucose sensitivity of ventromedial hypothalamic glucose-inhibited neurons. Am. J. Physiol. Cell Physiol. 297, C750-C758 (2009).
  5. Murphy, B. A., et al. Fasting enhances the response of arcuate neuropeptide Y-glucose-inhibited neurons to decreased extracellular glucose. Am. J. Physiol. Cell Physiol. 296, C746-C756 (2009).
  6. Kang, L., et al. Glucokinase is a critical regulator of ventromedial hypothalamic neuronal glucosensing. Diabetes. 55, 412-420 (2006).
  7. Kang, L., et al. Prior hypoglycemia enhances glucose responsiveness in some ventromedial hypothalamic glucosensing neurons. Reg. Integr. Comp. Physiol. 294, R784-R792 (2008).
  8. Paxinos, G., Franklin, K. B. J. . The Mouse Brain in Stereotaxic Coordinates. , (2004).
  9. Paxinos, G., Watson, C. . The Rat Brain in Stereotaxic Coordinates. , (1998).
  10. Song, Z., Levin, B. E., McArdle, J. J., Bakhos, N., Routh, V. H. Convergence of pre- and postsynaptic influences on glucosensing neurons in the ventromedial hypothalamic nucleus. Diabetes. 50, 2673-2681 (2001).
  11. Song, Z., Routh, V. H. Differential effects of glucose and lactate on glucosensing neurons in the ventromedial hypothalamic nucleus. Diabetes. 54, 15-22 (2005).

Tags

81

This article has been published

Video Coming Soon

JoVE Logo

Privacy

Terms of Use

Policies

Research

Education

ABOUT JoVE

Copyright © 2024 MyJoVE Corporation. All rights reserved