Membranpotential Dye avbildning av ventromediala Hypothalamus nervceller från vuxna möss för att studera Glucose Sensing

Aktiviteten av enstaka nervceller från vuxna-äldre möss kan studeras genom att ta avstånd nervceller från specifika delar av hjärnan och med hjälp av fluorescerande membranpotential färg bildbehandling. Genom att testa reaktioner på förändringar i glukos, kan denna teknik användas för att studera glukoskänslighet vuxna ventromediala hypotalamus nervceller.

Studier av neuronal aktivitet utförs ofta med hjälp av nervceller från gnagare mindre än 2 månaders ålder på grund av de tekniska svårigheter som är förknippade med ökad bindväv och minskad neuronal livsduglighet som uppstår med åldern. Här beskriver vi en metod för dissociation av friska hypotalamus nervceller från vuxna-äldre möss. Möjligheten att studera nervceller från vuxenåldern möss tillåter användning av sjukdomsmodeller som manifesterar vid en senare ålder och kan vara mer utvecklingsmässigt korrekta för vissa studier. Fluorescens avbildning av dissocierade nervceller kan användas för att studera aktiviteten av en population av nervceller, jämfört med att elektrofysiologi för att studera en enda neuron. Detta är särskilt användbart när man studerar en heterogen neuronal population i vilken den önskade neuronal typ är sällsynt såsom hypotalamiska glukos avkänning neurons. Vi utnyttjade membranpotential färgämne avbildning av vuxna ventromediala hypotalamus nervceller för att studera deras svar till changes i extracellulär glukos. Glukos avkännande neuroner tros spela en roll i centrala regleringen av energibalansen. Möjligheten att studera glukosanalys hos vuxna gnagare är särskilt användbart eftersom övervikt av sjukdomar relaterade till dysfunktionella energibalans (t ex. Övervikt) ökar med åldern.

Hjärnan reglerar energi homeostas genom neuroendokrina och autonoma nervsystemet. Det ventromediala hypotalamus (VMH), som består av den ventromediala kärnan (VMN) och den bågformiga kärnan (ARC), är viktigt för att den centrala regleringen av energi homeostas. Specialiserade glukos avkänning nervceller, inom VMH, länka neuronal aktivitet och perifer glukoshomeostas ^1. Det finns två typer av glukos avkänning nervceller, glukos upphetsad (GE) nervceller öka medan glukos hämmas (GI) nervceller minskar sin verksamhet som extracellulära glukos ökar. VMH glukos avkänning nervceller i allmänhet studeras med hjälp av elektrofysiologi eller kalcium / membranpotent....

1. Djur

1. Alla förfaranden godkändes av Institutional Animal Care och användning kommittén vid University of Medicine and Dentistry av New Jersey.
2. Grupp hus hane C57BL / 6 möss på en 12 h light/12 h dark schema och tillåta ad libitum tillgång till vatten och mat. Offra vid 4-5 månaders ålder. Avlivning av mössen utfördes under användning av den kirurgiska plan av anestesi och en sekundär form av eutanasi (dvs. inträngande incision in i brösthålan genom membranet). De.......

Den exakta dissektion av VMH från andra hypotalamus områden är viktigt för att få konsekventa resultat. Att andra områden skulle kunna späda VMH neuronala befolkningen, ändra% av depolariserade nervceller beräknas. Dessutom har glukos avkännande neurons identifierats i andra hypotalamiska regioner, såsom den laterala hypotalamus, vilket kan skilja sig funktionellt och mekanistiskt från VMH glukos avkänning nervceller. Figur 1 illustrerar de korrekta anatomiska platser för korrekt dissekeri.......

Nyckeln till att kunna studera aktiviteten i nervceller från vuxna möss är förmågan att skilja friska nervceller. Dissociation av hypotalamus nervceller från vuxna möss är svårare på flera viktiga steg i protokollet jämfört med nervceller från unga möss. Vi har övervunnit detta problem på ett antal olika sätt. Göra tjock 500 pm hjärnan skivor minimerar mekaniska skador på nervceller jämfört med de vanliga 250-350 ìm skivor som används för hjärnvävnad från yngre möss. Men tjockare skivor krä.......

NIH R01 DK55619, NIH R21 CA139063