Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliği gereklidir. Oturum açın veya ücretsiz deneme sürümünü başlatın.
Method Article
Burada elektrofizyoloji ve Ca2 + görüntüleme için uygun agar-gömülü retina dilim hazırlanması için bir protokol. Bu yöntem, tek presinaptik sinir uçları doğrudan patch-klemp kayıtları kullanarak retina mikrodevreler şerit-tip sinaps bir çalışma sağlar.
Görsel uyaranlar, gözdeki uzman nöronların ışık yoğunluğu ve frekans değişimleri, geniş bir dinamik aralık üzerinden tespit edilir ve iletilir. Retina nöronlar, fotoreseptör ve bipolar hücreleri iki sınıf, uzun süreler boyunca sürekli ve yüksek verimli nörotransmitter sürümü sağlayan şerit tip aktif bölgeleri, kullanarak gerçekleştirmek. Goldfish retina ışık uyaranlara depolarize ve karma çubuk ve koni fotoreseptör giriş ON-tipi karma bipolar hücre (Mb) terminalleri, büyük boyutları nedeniyle her iki şerit tip sinaps (~ 10-12 çalışma için uygundur mikron çaplı) ve amacrine hücre dendritler ile çok sayıda yanal ve karşılıklı sinaptik bağlantıları. Goldfish yama klemp tekniği ile retina dilim Mb bipolar hücre terminalleri doğrudan erişim presinaptik Ca 2 ölçümünü sağlar + akımları, membran kapasitans değişiklikleri ve GABA aracılı karşılıklı sinaptik geribildirimle engelleme <alt> A ve GABA C reseptörleri terminallerinde dile getirdi. Ekzositoz presinaptik membran kapasitans ölçümleri bir eksitatör nörotransmitter sürümü 14,15 kısa vadeli plastisite çalışma izin verir. Buna ek olarak, kısa vadeli ve uzun vadeli plastisite amacrine hücrelerinden inhibitör nörotransmitter salınımı Mb terminali 21 gelen karşılıklı geribildirimle engelleme kayıtları incelenmiştir. Amacrine hücreleri GABAerjik karşılıklı geribildirimle engelleme süresi (örneğin ~ 10 sn) kısa süre içinde, GABA vezikül havuzu tükenmesi 11 ile eşleştirilmiş nabız depresyon uğrar. Retinanın iç pleksiform tabakası retina mikrodevreler sinaptik dinamikleri dolayısıyla doğrudan incelenebilir.
Beyin-dilim tekniği, 40 yılı aşkın önce tanıtıldı ama hala çok nöronların elektriksel özellikleri, hem tek hücreli soma, tek dendrit ve akson soruşturma için yararlı ve microcircuit sinaptik düzeyde 19. Doğrudan dilimleme odasının üzerine yapıştırılmış olması çok küçük dokular genellikle ilk agar gömülü (ya da bir filtre kağıdı yerleştirilir) ve sonra 20, 23, 18, 9 dilimlenmiş. Bu video, goldfish retina kullanarak ön gömme agar tekniği kullanmaktayız. Bazı goldfish retinanın dilim dev bipolar hücre terminalleri dilimleme işlemi sırasında axotomized (akson-cut). Bu axotomized terminallerinden kayıt soma-dendritik bölmesi sinyalleri hariç tutması nedeniyle, tek presinaptik sinir terminal girişleri izole etmek için izin verir. Alternatif olarak, bir de dilimleme işlemi sırasında kesilmiş aksonların bağlı terminallerinden kaydederek, sağlam Mb bipolar hücrelerin kaydedebilirsiniz. Genel olarak, bu deneysel protokol kullanımı sinaptik fizyolojisi, retina mikrodevreler fonksiyonel analiz, ve şerit sinaps sinaptik iletim çalışmaları yardımcı olacaktır.
1. Dış ve iç Çözümler
2. Patch-klemp pipet elektrotlar
3. Agar gömülü retina dilimleri Hazırlanması
Sorun Giderme:
Agar bloğu içinde gömülü retina parça dilimleme sırasında müstakil veya agar gelir ise, bir 20 mm artışlarla 300 mm kesit kalınlığı 200 mikron artırabilir. Ayrıca ekstra bir çözüm haddelenmiş "Kimwipe" kağıt ucu emme sıvı agar içine aktarılır ve yerleştirilir olarak retinanın etrafında çözüm miktarını en aza indirmeye çalışın. Bu sorunu önlemek için başka bir yol, başlangıçta agar yerleştirilir retina parçanın boyutunu azaltmak için. Vitreus mizah tamamen retina parça takılarak agar yasaklar nedeniyle, taze hiyalüronidaz yapmak veya inkübasyon süresi (adım (3.3)) ayarlamak için gerekli olabilir.
4. Retina dilim bipolar hücre sinaptik terminal belirlenmesi
5. Elektrofizyolojik kayıtları ve Ca 2 + görüntüleme
Sorun Giderme:
Bir tam hücreli bir yapılandırma kurmak için sık sık başarısız olursa, istikrarlı bir GΩ mühür oluşumundan sonra bile, terminal ponksiyon beni kullanılan negatif basıncı azaltmak için faydalı olabilirmbrane. Aynı zamanda, tüm hücre yapılandırma kurulması için en uygun emme basıncı membran eğrilik (soma> terminal) bir fonksiyonu olarak değişir bu durumda olabilir. Tam hücreli bir yapılandırma girmek, tek başına ya da kombinasyon halinde negatif basınç keskin bir darbesi ile bir zap protokolü (100 s: 400 mV, Süre Genlik) kullanmak da mümkündür. Biz M 12 aşan bir banyo direnci ile bir pipet kullanarak break-özellikle yararlı olabilmesi için zap protokol bulduk.
6. Temsilcisi Sonuçlar
Şekil 1 goldfish retina dilim Mb bipolar hücre terminalleri tanımlanması. (AA) IR-DIC Mb bipolar hücre terminalleri görüntüler. IR-DIC görüntü muhtemelen axotomized (akson-cut) ve bozulmamış terminaller saptayabilirsiniz. C gösterildiği gibi bir axotomized terminali, yuvarlak ve dairesel görünürsağlam bir terminal oval görünmesini daha muhtemel iken, a ve b olarak gösterilir. Bu sınıflandırma, geçici kapasitans ölçümü (bkz. Şekil 2) veya boya dolgu yöntemi (d - f) tarafından teyit edilebilir . Kırmızı oklar, a ve b, sağlam terminalleri için akson ve akson terminali arasındaki kesişme yerini gösterdi. Kırmızı noktalı çizgi Mb bipolar hücre terminalleri kontur belirtti. (Df). Sağlam bir akson (d), kısmen kesilmiş akson (e), veya tamamen kaldırılmış bir akson (f) ile Mb bipolar hücre terminalleri Floresan görüntüler . Alexa 555 (A20501MP Invitrogen) floresan boya, kayıt öncesinde iç çözümü ile doluydu. Patch-klemp kayıt hemen sonra, retina dilim% 4 fosfat tampon çözeltisi (ağırlık / hacim) paraformaldehid (P6148, Sigma) (70013, Gibco) içine aktarılır ve 30 inkübemin. Dilimler anti-solmaya ajanlar (Biomeda corp) sulu montaj orta SuperFrost slaytlar (Fisher Scientific) üzerine monte edilmiştir. Alexa içeren 555 Mb bipolar hücre terminalleri konfokal lazer tarama mikroskobu (EKK 710, Carl Zeiss), 40x su daldırma amacı kullanarak 555 nm lazer hattı (kırmızı) ile incelendi. Akson terminalleri (mavi oklar) çıkıntılı küçük telodendria uzantılarının varlığını unutmayın. Ölçek çubuğu 10 mikron (f) göstermektedir. INL: iç nükleer tabaka, IPL: pleksiform iç tabakası, GCL: ganglion hücre tabakası.
Şekil 2 axotomized ve bozulmamış Mb bipolar hücre terminalleri elektriksel özellikleri. -70 MV -60 mV tutarak potansiyel bir gerilim kelepçe adım hiperpolarizasyon tarafından aktive (a, c) Geçici yanıt. -10 MV gerilim kelepçe adım kısa geçerli yanıtneden olabilir: 1) Tek bir hızlı üstel geçerli bir axotomized terminal göstergesi -70 mV (yüksek giriş direnci ile çürüme; paneli), ya da 2) -70 mV (göstergesidir düşük giriş direncine sahip bir çift üstel çürüme sağlam bir terminal paneli c) 12, 14, 15 ayrıca bkz. (B, d) Ca 2 + akımları ve membran kapasitans atlar -70 0 mV bir adım depolarizasyon tarafından uyarılmış. Zaman çözülmesi membran kapasitans ölçümleri dinlenme tutma potansiyeli -70 mV 6 üst üste 2 kHz sinüs uyaran kullanın. Kırmızı iz kapasitans veri noktalarının ortalama bir değerdir. Şekil 2b ve 2d kapasitans atlama yaklaşık 200 fF için eşit olduğunu unutmayın.
Şekil 3 Doğrudan ölçümler Ca 2 + görüntüleme sinyalleri, ekzositoz ve bir M inhibitör geri bildirimb bipolar hücre terminali. (A) Ca 2 geçici bir artış, bir Mb terminal telodendria + konsantrasyonu 200 ms (ok) -70 0 mV bir gerilim kelepçe adım depolarizasyon ile aktive edildi . Oregon Green 488 BAPTA-1 (100 mcM), Ca 2 + göstergesi boya, yama pipet dahil edildi. Mb telodendria (kırmızı çizgi ile gösterilen ilgi bölge), (b) Sorumlu floresan görüntü. Nörotransmitter sürüm (ekzositoz) (c) Kısa vadeli sinaptik depresyon. 0 mV (200 ms inter-pulse aralığı üst iz) 20 ms depolarizations bir çifti tarafından uyarılmış Ca 2 + akımları (orta iz) ve membranın kapasitans (alt iz). Ok Ca 2 + güncel ve aynı zamanda komşu amacrine hücreler 15, 21 GABAerjik karşılıklı geribildirimle engelleme. Exocytosed proton etkisi gösterir. Ca 2 proton-aracılı inhibisyonu + güncel ve GAB dikkat edinAergic karşılıklı geribildirim inhibisyonu da sinaptik veziküllerin ekzositoz nedeniyle bir kapasitans atlama depolarizan ilk yanıt, sadece mevcut.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Protokolünde kritik ve zor bir adım agar solüsyonu (protokol 3.4) retina parça transferi . Retina parça vitreus mizah ve artık dilim çözüm dikkatlice çıkarın ve bozulma veya bükmeden aktarmak için gereklidir. Bunu başarmak için, biz, bir ucu retina pozisyonu için açılı ucu forseps (11.251-35, Güzel Bilim Araçları) ile birlikte, 90 ° açı oluşturacak şekilde eğildi küçük bir spatula (21-401-25b, Fisherbrand) dilim çözüm transfer süreci boyunca parçası. Retina dilim ve...
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Biz hayır, ifşa etmek için yarışıyor.
Biz laboratuarımızda protokolü kullanarak başladığı agar gömülü retina dilim hazırlık yaptığı tür bir açıklama için teşekkür ederim Dr. Fred Rieke. Ayrıca resimde şematik bakış ve Dr Lori Vaskalis teşekkür ederim. Metin ve video hakkında faydalı yorumlar için Veeramuthu Balakrishnan ve Soyoun Cho. Bu çalışma bir NEI-NIH RO1 hibe ile desteklenen ve aynı zamanda kısmen Kore Hükümeti tarafından finanse edilen bir Kore Araştırma Vakfı Hibe Programı tarafından desteklenen [KRF-2008-357-E00032].
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Reaktifi Adı | Şirket | Katalog numarası | Yorumlar |
Düşük sıcaklık jelleşme agar | Sigma | A0701 | Agaroz tip VII-A |
Patch pipet | Dünya Hassas Aletler | 1B150F-4 | Kalın duvarlı (1,5 mm dış çapı) borosilikat cam |
Dikey çektirmesi | Narishige | PP830 | |
Diş balmumu | Cavex | ||
Bahar makas | Güzel Bilim Araçları | 15003-08 | |
45 ° açılı ince uçlu forseps | Güzel Bilim Araçları | 11251-35 | |
Jilet | Personna | Çift-kenarlı,% 70 etanol ve H 2 O ile temizlenmelidir | |
Silindirik tüp | Fisherbrand | 03-338-1B | Polietilen numune şişeleri 2.5 ml |
Hyaluronidase | Sigma | H6254 | |
Vibratome dilimleme makinesi | Leica | VT1000S veya VT1200S | |
Dik mikroskop | Olympus | BX51WI | |
60x su daldırma hedefi | Olympus | LUMPlanFl | NA 0.90 |
CCD kamera | Sony | XC-75 | |
Kamera denetleyicisi | Hamamatsu | C2400 | |
Monitörü | Sony | 13 "siyah ve beyaz monitör | |
Şırınga filtre | Nalgene | 0.2 mikron | |
Mikromanipülatör | Sutter Enstrüman | MPC-200 | |
Lock-amplifikatör | Heka | EPC-9/10 amplifikatörler yazılım emülasyonu | |
Dönen disk lazer konfokal mikroskop | Yokogawa | CSU-X1 | Yamadan sonra canlı hücre görüntüleme tam hücre kayıt kelepçe |
Slidebook yazılımı | Akıllı Görüntüleme Cihazları (3i) | Görüntüleme veri toplama ve analiz | |
Paraformaldehit | Sigma | P6148 | |
Fosfat tampon çözeltisi | GIKAM | 70013 | |
SuperFrost slayt | Fisher Scientific | Slayt cam | |
Anti-solmaya ajanlar | Biomeda corp. | ||
Konfokal lazer tarama mikroskobu | Carl Zeiss | EKK 710 | Sabit doku görüntülemesi |
Spatula | Fisherbrand | 21-401-25b | |
Manuel dikey dilimleme makinesi | Narishige | ST-20 | |
Oregon Green 488 BAPTA-1 | Invitrogen | O-6806 | Ca 2 + hassas floresan boya |
Alexa Fluor 555 Hydrazide | Invitrogen | A-20501MP | Floresan boya |
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Bu JoVE makalesinin metnini veya resimlerini yeniden kullanma izni talebi
Izin talebiThis article has been published
Video Coming Soon
JoVE Hakkında
Telif Hakkı © 2020 MyJove Corporation. Tüm hakları saklıdır