Name: analysis of dendritic spine morphology in cultured cns neurons
Uploaded: 2011-07-13T12:00:00
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我々は慎重に編集するためのケリージョーンズに感謝。この作品は、NIHの助成金R01MH 071316、アルツハイマー病協会、統合失調症とうつ病に関する研究のための国民の同盟（NARSAD）、および自閉症研究のための国民の同盟（ナー）（PP）によって支えられて、アメリカ心臓協会特別研究員（DPS）、アメリカン心臓協会博士号を取得する前のフェローシップ（KMW）。

ここで説明するプロトコルは、任意の初代培養系での樹状突起スパイン形態とダイナミクスを調べるために使用することができます。 1。一次皮質ニューロンの培養の準備<ol><li>グリア付きの無血清培地1-2のSprague - DawleyラットE18胚培養物から高密度の皮質ニューロンの培養を準備します。 </li><li> ACUC手順に従って、ある妊娠ラット（E18）を安楽死させる、すぐ?...

<ol>
	<li>Banker, G., Goslin, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Developments+in+neuronal+cell+culture.">Developments in neuronal cell culture.</a> Nature. 336, 185-186 (1988).</li><li>Xie, Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Kalirin-7+controls+activity-dependent+structural+and+functional+plasticity+of+dendritic+spines.">Kalirin-7 controls activity-dependent structural and functional plasticity of dendritic spines.</a> Neuron. 56, 640-656 (2007).</li><li>Spear, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Modeling+adolescent+development+and+alcohol+use+in+animals.">Modeling adolescent development and alcohol use in animals.</a> Alcohol Res Health. 24, 115-123 (2000).</li><li>Srivastava, D. P., Woolfrey, K. M., Liu, F., Brandon, N. J., Penzes, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Estrogen+receptor+ss+activity+modulates+synaptic+signaling+and+structure.">Estrogen receptor ss activity modulates synaptic signaling and structure.</a> J Neurosci. 30, 13454-13460 (2010).</li><li>Srivastava, D. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rapid+enhancement+of+two-step+wiring+plasticity+by+estrogen+and+NMDA+receptor+activity.">Rapid enhancement of two-step wiring plasticity by estrogen and NMDA receptor activity.</a> Proc Natl Acad Sci USA. 105, 14650-14655 (2008).</li><li>Woolfrey, K. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Epac2+induces+synapse+remodeling+and+depression+and+its+disease-associated+forms+alter+spines.">Epac2 induces synapse remodeling and depression and its disease-associated forms alter spines.</a> Nat Neurosci. 12, 1275-1284 (2009).</li><li>Allison, D. W., Gelfand, V. I., Spector, I., Craig, A. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Role+of+actin+in+anchoring+postsynaptic+receptors+in+cultured+hippocampal+neurons:+differential+attachment+of+NMDA+versus+AMPA+receptors.">Role of actin in anchoring postsynaptic receptors in cultured hippocampal neurons: differential attachment of NMDA versus AMPA receptors.</a> J Neurosci. 18, 2423-2436 (1998).</li><li>Harms, K. J., Tovar, K. R., Craig, A. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Synapse-specific+regulation+of+AMPA+receptor+subunit+composition+by+activity.">Synapse-specific regulation of AMPA receptor subunit composition by activity.</a> J Neurosci. 25, 6379-6388 (2005).</li><li>Xie, Z., Huganir, R. L., Penzes, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Activity-dependent+dendritic+spine+structural+plasticity+is+regulated+by+small+GTPase+Rap1+and+its+target+AF-6.">Activity-dependent dendritic spine structural plasticity is regulated by small GTPase Rap1 and its target AF-6.</a> Neuron. 48, 605-618 (2005).</li><li>Jones, K. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rapid+modulation+of+spine+morphology+by+the+5-HT2A+serotonin+receptor+through+kalirin-7+signaling.">Rapid modulation of spine morphology by the 5-HT2A serotonin receptor through kalirin-7 signaling.</a> Proc Natl Acad Sci USA. 106, 19575-19580 (1957).</li><li>Dunaevsky, A., Tashiro, A., Majewska, A., Mason, C., Yuste, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Developmental+regulation+of+spine+motility+in+the+mammalian+central+nervous+system.">Developmental regulation of spine motility in the mammalian central nervous system.</a> Proc Natl Acad Sci USA. 96, 13438-13443 (1999).</li><li>Lichtman, J. W., Conchello, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fluorescence+microscopy.">Fluorescence microscopy.</a> Nat Methods. 2, 910-919 (2005).</li><li>Svoboda, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Do+spines+and+dendrites+distribute+dye+evenly.">Do spines and dendrites distribute dye evenly.</a> Trends Neurosci. 27, 445-446 (2004).</li></ol>

技術が樹状突起スパインの形態の詳細な定量分析のために上記の、固定またはライブ一次皮質ニューロンにおける線密度と運動性がneuropathologiesに貢献するかもしれないポストシナプスメカニズムの効果を理解することに重点を置いています。同様のアプローチは、海馬錐体、プルキンエ、または中型有棘ニューロンを含むいずれかの有棘ニューロンのスパイン形態や運動性を、定量化するた...

<table border="1"><tbody><tr><th>試薬の名前</th><th>会社</th><th>カタログ番号</th><th>コメント（省略可能） </th></tr><tr><td> 18mmの円形のカバーガラス第1.5 </td><td>ワーナーインスツルメンツ</td><td> 64〜0714（CS - 18R15） </td><td></td></tr><tr><td> 22ミリメートルの正方形カバーガラス第1.5 </td><td>ワーナーインスツルメンツ</td><td> 64〜0721（CS - 22S15） </td><td></td></tr><tr><td>ポリ- D -リジン</td><td>シグマ</td><td> P - 0899 </td><td> MW 70〜150kDaの</td></tr><tr><td> Neurobasalメディア</td><td>インビトロジェン</td><td> 21103049 </td><td></td></tr><tr><td> B27 </td><td>インビトロジェン</td><td> 17504044 </td><td></td></tr><tr><td>グルタミン</td><td>インビトロジェン</td><td> 21051024 </td><td></td></tr><tr><td>ペニシリン - ストレプトマイシン</td><td>インビトロジェン</td><td> 15140148 </td><td></td></tr><tr><td> D、L - APV（AP - 5） </td><td>アセントサイエンティフィック</td><td> ASC - 004 </td><td></td></tr><tr><td>リポフェクタミン2000 </td><td>インビトロジェン</td><td> 11668019 </td><td></td></tr><tr><td> DMEM </td><td>インビトロジェン</td><td> 11965092 </td><td></td></tr><tr><td> HEPES </td><td> MediaTech Cellgro </td><td> 25から060 - C 1 </td><td> 1M、pH7の</td></tr><tr><td>ホルムアルデヒド溶液</td><td> EMDケミカルズ</td><td> FX0415 - 5 </td><td> 36％、組織学グレード</td></tr><tr><td>正常ヤギ血清</td><td> VWR </td><td> 100188-514 </td><td>ジャクソンイムノ研究所</td></tr><tr><td>トリトンX - 100 </td><td>フィッシャーサイエンティフィック</td><td> AC21568 - 2500 </td><td>アクロスオーガニック</td></tr><tr><td>のAlexa Fluor ® 488ヤギ抗マウスIgG（H + L）は高度に架橋吸着</td><td>インビトロジェン</td><td> - 11029 </td><td></td></tr><tr><td>のAlexa Fluor ® 488ヤギ抗ウサギIgG（H + L）*高度に架橋吸着* </td><td>インビトロジェン</td><td> - 11034 </td><td></td></tr><tr><td>ゴールド褪色防止試薬を延長</td><td>インビトロジェン</td><td> P36934 </td><td>特別包装</td></tr><tr><td>同封のイメージングステージ室</td><td>ワーナー</td><td> RC - 30HV </td><td></td></tr><tr><td>温度コントローラユニット</td><td>ワーナー</td><td> TC - 344B </td><td></td></tr><tr><td> MetaMorph </td><td>ユニバーサルイメージング</td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

analysis of dendritic spine morphology in cultured cns neurons

樹状突起スパインは脳内の興奮性の接続の大部分の部位であり、シナプスのシナプス後コンパートメントを形成する。これらの構造は、アクチンに富み、非常に動的であることが示されている。古典的なヘブ可塑性だけでなく、神経調節の信号に応答して、樹状突起は、神経回路と脳内の情報の処理と貯蔵の改良に重要であると考えられる形状と数を、変更することができます。樹状突起棘内で、タンパク質の複雑なネットワークでは、樹状突起スパイン形態と数の制御を可能にアクチンcyctoskeletonと細胞外シグナルにリンクします。神経病理学的研究は、統合失調症から、自閉症スペクトラム障害に至るまで、病気の状態の数は、、異常な樹状突起スパインの形態や数字を表示することが実証されている。また、最近の遺伝学的研究は、これらのタンパク質は、部分的に、これらの疾患の病態の根底にある異常な背骨の可塑性に寄与することが提案につながる、シナプスタンパク質をコードする多数の遺伝子の変異を同定した。樹状突起スパインの形態/数を制御することでこれらのタンパク質の潜在的な役割を研究するために、培養皮質ニューロンの使用は、いくつかの利点があります。まず、このシステムは、固定された細胞の樹状突起の高分解能イメージングだけでなく、生細胞のタイムラプスイメージングが可能になります。第二に、in vitroの系で、これは変異体タンパク質、shRNAコンストラクトによるノックダウン、または薬理学的治療の発現による蛋白質の機能を簡単に操作することができます。これらの技術は、研究者が疾患関連タンパク質の役割を分析すると、これらのタンパク質の変異が生体内で機能することができるかを予測し始めることができます。

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Analysis of Dendritic Spine Morphology in Cultured CNS Neurons

数々の最近の研究では、脳の病理学に関連したシナプス蛋白の変異を同定した。初代培養皮質ニューロンは樹状突起スパイン形態と運動性にこれらの疾患関連タンパク質の影響を調べることで最大限の柔軟性を提供します。

培養中枢神経系ニューロンの樹状突起スパイン形態の解析

Dendritic spines are the sites of the majority of excitatory connections within the brain, and form the post-synaptic 
compartment of synapses. These ...

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Automated Sholl Analysis of Digitized Neuronal Morphology at Multiple Scales

複数のスケールでデジタル化された神経形態の自動化されたショールの分析

Neuronal morphology plays a significant role in determining how neurons function and communicate1-3.  Specifically, it affects the ability of neurons to ...

神経科学

Fluorescence Recovery After Photobleaching (FRAP) of Fluorescence Tagged Proteins in Dendritic Spines of Cultured Hippocampal Neurons

Fluorescence Recovery After Photobleaching FRAP of Fluorescence Tagged Proteins in Dendritic Spines of Cultured Hippocampal Neurons

培養海馬ニューロンの樹状突起棘の蛍光タグ融合タンパク質の光退色後蛍光回復（FRAP）

FRAP has been used to quantify the mobility of GFP-tagged proteins. Using a strong excitation laser, the fluorescence of a GFP-tagged protein is bleached ...

Quantitative Analysis of Synaptic Vesicle Pool Replenishment in Cultured Cerebellar Granule Neurons using FM Dyes

FM染料を用いて培養小脳顆粒神経細胞のシナプス小胞プールの補充の定量分析

After neurotransmitter release in central nerve terminals, SVs are rapidly retrieved by endocytosis.  Retrieved SVs are then refilled with ...

Inducing Dendritic Growth in Cultured Sympathetic Neurons

培養交感神経ニューロンの樹状成長を誘導する

The shape of the dendritic arbor determines the total synaptic input a neuron can receive 1-3, and influences the types and distribution of these inputs ...

The Analysis of Purkinje Cell Dendritic Morphology in Organotypic Slice Cultures

器官切片培養におけるプルキンエ細胞の樹状突起の形態分析

Purkinje cells are an attractive model system for studying dendritic development, because they have an impressive dendritic tree which is strictly ...

Genetic Study of Axon Regeneration with Cultured Adult Dorsal Root Ganglion Neurons

培養大人の背根神経節ニューロンの軸索再生の遺伝学的研究

It is well known that mature neurons in the central nervous system (CNS) cannot regenerate their axons after injuries due to diminished intrinsic ability ...

Fast Micro-iontophoresis of Glutamate and GABA: A Useful Tool to Investigate Synaptic Integration

グルタミン酸とGABAの高速マイクロイオン導入：シナプス統合を調査するために便利なツール

One of the fundamental interests in neuroscience is to understand the integration of excitatory and inhibitory inputs along the very complex structure of ...

Imaging Dendritic Spines of Rat Primary Hippocampal Neurons using Structured Illumination Microscopy

構造化照明顕微鏡を用いてラット初代海馬ニューロンの樹状突起棘を画像化

Dendritic spines are protrusions emerging from the dendrite of a neuron and represent the primary postsynaptic targets of excitatory inputs in the brain. ...

Analyzing Dendritic Morphology in Columns and Layers

列およびレイヤーで樹状形態を分析します

In many regions of the central nervous systems, such as the fly optic lobes and the vertebrate cortex, synaptic circuits are organized in layers and ...

Quantification of Endosome and Lysosome Motilities in Cultured Neurons Using Fluorescent Probes

蛍光プローブを用いた培養ニューロンにおけるエンドソームおよびリソソームの動力学の定量

In the brain, membrane trafficking systems play important roles in regulating neuronal functions, such as neuronal morphology, synaptic plasticity, ...