Name: in vitro recording of mesenteric afferent nerve activity in mouse jejunal and colonic segments
Uploaded: 2016-10-25T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about In Vitro Recording of Mesenteric Afferent Nerve Activity in Mouse Jejunal and Colonic Segments at JoVE.com

SN performed the experiments described above, performed the data analysis and drafted the manuscript. AD and JDM implemented the technique at our research facilities and aided in the data analysis. HC aided in performing the experiments. WJ, CK and DG assisted in implementing the afferent measurement technique in our lab, the data analysis and interpretation of the results. SF, JDM and BDW designed the study. All authors critically read and approved the final manuscript. SN is an aspirant of the Fund for Scientific Research (FWO), Flanders (11G7415N). This work was supported financially by the FWO (G028615N and G034113N).

नीचे वर्णित सभी पशु प्रयोगों के लिए मेडिकल एथिक्स समिति और एंटवर्प विश्वविद्यालय (फाइल संख्या 2012-42) में प्रायोगिक पशुओं के उपयोग के द्वारा अनुमोदित किया गया। 1. मध्यांत्रीय के ऊतक तैयार और colonic ...

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	<li>Donovan, J., Grundy, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Endocannabinoid+modulation+of+jejunal+afferent+responses+to+LPS.">Endocannabinoid modulation of jejunal afferent responses to LPS.</a> Neurogastroenterol Motil. 24 (10), 956-e465 (2012).</li><li>Gregersen, H., Jiang, W., Liao, D., Grundy, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evidence+for+stress-dependent+mechanoreceptors+linking+intestinal+biomechanics+and+sensory+signal+transduction.">Evidence for stress-dependent mechanoreceptors linking intestinal biomechanics and sensory signal transduction.</a> Exp Physiol. 98 (1), 123-133 (2013).</li><li>Keating, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Afferent+hypersensitivity+in+a+mouse+model+of+post-inflammatory+gut+dysfunction:+role+of+altered+serotonin+metabolism.">Afferent hypersensitivity in a mouse model of post-inflammatory gut dysfunction: role of altered serotonin metabolism.</a> J Physiol. 586 (18), 4517-4530 (2008).</li><li>Liu, C. Y., Jiang, W., Muller, M. H., Grundy, D., Kreis, M. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sensitization+of+mesenteric+afferents+to+chemical+and+mechanical+stimuli+following+systemic+bacterial+lipopolysaccharide.">Sensitization of mesenteric afferents to chemical and mechanical stimuli following systemic bacterial lipopolysaccharide.</a> Neurogastroenterol Motil. 17 (1), 89-101 (2005).</li><li>Deiteren, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mechanisms+contributing+to+visceral+hypersensitivity:+focus+on+splanchnic+afferent+nerve+signaling.">Mechanisms contributing to visceral hypersensitivity: focus on splanchnic afferent nerve signaling.</a> Neurogastroenterol Motil. 27 (12), 1709-1720 (2015).</li><li>Nullens, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+effect+of+prolonged+CLP-induced+sepsis+on+mesenteric+afferent+nerve+activity+in+mice.">The effect of prolonged CLP-induced sepsis on mesenteric afferent nerve activity in mice.</a> Neurogastroenterol Motil. 27 (Suppl 2), 22 (2015).</li><li>Brierley, S. M., Jones, R. C., Gebhart, G. F., Blackshaw, L. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Splanchnic+and+pelvic+mechanosensory+afferents+signal+different+qualities+of+colonic+stimuli+in+mice.">Splanchnic and pelvic mechanosensory afferents signal different qualities of colonic stimuli in mice.</a> Gastroenterology. 127 (1), 166-178 (2004).</li><li>Feng, B., Gebhart, G. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In+vitro+functional+characterization+of+mouse+colorectal+afferent+endings.">In vitro functional characterization of mouse colorectal afferent endings.</a> J Vis Exp. (95), e52310 (2015).</li><li>Travis, L., Spencer, N. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Imaging+stretch-activated+firing+of+spinal+afferent+nerve+endings+in+mouse+colon.">Imaging stretch-activated firing of spinal afferent nerve endings in mouse colon.</a> Front Neurosci. 7, 179 (2013).</li><li>De Schepper, H. U., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=TRPV1+receptor+signaling+mediates+afferent+nerve+sensitization+during+colitis-induced+motility+disorders+in+rats.">TRPV1 receptor signaling mediates afferent nerve sensitization during colitis-induced motility disorders in rats.</a> Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol. 294 (1), G245-G253 (2008).</li><li>Sengupta, J. N., Gebhart, G. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Characterization+of+mechanosensitive+pelvic+nerve+afferent+fibers+innervating+the+colon+of+the+rat.">Characterization of mechanosensitive pelvic nerve afferent fibers innervating the colon of the rat.</a> J Neurophysiol. 71 (6), 2046-2060 (1994).</li><li>Jiang, W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=First-in-man':+characterising+the+mechanosensitivity+of+human+colonic+afferents.">First-in-man': characterising the mechanosensitivity of human colonic afferents.</a> Gut. 60 (2), 281-282 (2011).</li><li>Peiris, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Human+visceral+afferent+recordings:+preliminary+report.">Human visceral afferent recordings: preliminary report.</a> Gut. 60 (2), 204-208 (2011).</li><li>Brookes, S. J., Spencer, N. J., Costa, M., Zagorodnyuk, V. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Extrinsic+primary+afferent+signalling+in+the+gut.">Extrinsic primary afferent signalling in the gut.</a> Nat Rev Gastroenterol Hepatol. 10 (5), 286-296 (2013).</li><li>Bulmer, D. C., Grundy, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Achieving+translation+in+models+of+visceral+pain.">Achieving translation in models of visceral pain.</a> Curr Opin Pharmacol. 11 (6), 575-581 (2011).</li><li>De Winter, B. Y., De Man, J. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Interplay+between+inflammation,+immune+system+and+neuronal+pathways:+effect+on+gastrointestinal+motility.">Interplay between inflammation, immune system and neuronal pathways: effect on gastrointestinal motility.</a> World J Gastroenterol. 16 (44), 5523-5535 (2010).</li><li>Akbar, A., Yiangou, Y., Facer, P., Walters, J. R., Anand, P., Ghosh, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Increased+capsaicin+receptor+TRPV1-expressing+sensory+fibres+in+irritable+bowel+syndrome+and+their+correlation+with+abdominal+pain.">Increased capsaicin receptor TRPV1-expressing sensory fibres in irritable bowel syndrome and their correlation with abdominal pain.</a> Gut. 57 (7), 923-929 (2008).</li><li>De Schepper, H. U., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=TRPV1+receptors+on+unmyelinated+C-fibres+mediate+colitis-induced+sensitization+of+pelvic+afferent+nerve+fibres+in+rats.">TRPV1 receptors on unmyelinated C-fibres mediate colitis-induced sensitization of pelvic afferent nerve fibres in rats.</a> J Physiol. 586 (21), 5247-5258 (2008).</li><li>Vermeulen, W., et al. <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+TRPV1+and+TRPA1+in+visceral+hypersensitivity+to+colorectal+distension+during+experimental+colitis+in+rats.">Role of TRPV1 and TRPA1 in visceral hypersensitivity to colorectal distension during experimental colitis in rats.</a> Eur J Pharmacol. 698 (1-3), 404-412 (2013).</li><li>Booth, C. E., Shaw, J., Hicks, G. A., Kirkup, A. J., Winchester, W., Grundy, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Influence+of+the+pattern+of+jejunal+distension+on+mesenteric+afferent+sensitivity+in+the+anaesthetized+rat.">Influence of the pattern of jejunal distension on mesenteric afferent sensitivity in the anaesthetized rat.</a> Neurogastroenterol Motil. 20 (2), 149-158 (2008).</li><li>Hughes, P. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sensory+neuro-immune+interactions+differ+between+irritable+bowel+syndrome+subtypes.">Sensory neuro-immune interactions differ between irritable bowel syndrome subtypes.</a> Gut. 62 (10), 1456-1465 (2013).</li><li>Hughes, P. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Immune+derived+opioidergic+inhibition+of+viscerosensory+afferents+is+decreased+in+Irritable+Bowel+Syndrome+patients.">Immune derived opioidergic inhibition of viscerosensory afferents is decreased in Irritable Bowel Syndrome patients.</a> Brain Behav Immun. 42, 191-203 (2014).</li><li>Buhner, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neuronal+activation+by+mucosal+biopsy+supernatants+from+irritable+bowel+syndrome+patients+is+linked+to+visceral+sensitivity.">Neuronal activation by mucosal biopsy supernatants from irritable bowel syndrome patients is linked to visceral sensitivity.</a> Exp Physiol. 99 (10), 1299-1311 (2014).</li><li>Wouters, M. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Histamine+Receptor+H1-mediated+Sensitization+of+TRPV1+Mediates+Visceral+Hypersensitivity+and+Symptoms+in+Patients+With+Irritable+Bowel+Syndrome.">Histamine Receptor H1-mediated Sensitization of TRPV1 Mediates Visceral Hypersensitivity and Symptoms in Patients With Irritable Bowel Syndrome.</a> Gastroenterology. , (2016).</li><li>Brenn, D., Richter, F., Schaible, H. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sensitization+of+unmyelinated+sensory+fibers+of+the+joint+nerve+to+mechanical+stimuli+by+interleukin-6+in+the+rat:+an+inflammatory+mechanism+of+joint+pain.">Sensitization of unmyelinated sensory fibers of the joint nerve to mechanical stimuli by interleukin-6 in the rat: an inflammatory mechanism of joint pain.</a> Arthritis Rheum. 56 (1), 351-359 (2007).</li><li>Christianson, J. A., Liang, R., Ustinova, E. E., Davis, B. M., Fraser, M. O., Pezzone, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Convergence+of+bladder+and+colon+sensory+innervation+occurs+at+the+primary+afferent+level.">Convergence of bladder and colon sensory innervation occurs at the primary afferent level.</a> Pain. 128 (3), 235-243 (2007).</li><li>Daly, D. M., Chess-Williams, R., Chapple, C., Grundy, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+inhibitory+role+of+acetylcholine+and+muscarinic+receptors+in+bladder+afferent+activity.">The inhibitory role of acetylcholine and muscarinic receptors in bladder afferent activity.</a> Eur Urol. 58 (1), 22-28 (2010).</li><li>Minagawa, T., Wyndaele, M., Aizawa, N., Igawa, Y., Wyndaele, J. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mechanisms+of+pelvic+organ+cross-talk:+2.+Impact+of+colorectal+distention+on+afferent+nerve+activity+of+the+rat+bladder.">Mechanisms of pelvic organ cross-talk: 2. Impact of colorectal distention on afferent nerve activity of the rat bladder.</a> J Urol. 190 (3), 1123-1130 (2013).</li><li>Wyndaele, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mechanisms+of+pelvic+organ+crosstalk:+1.+Peripheral+modulation+of+bladder+inhibition+by+colorectal+distention+in+rats.">Mechanisms of pelvic organ crosstalk: 1. Peripheral modulation of bladder inhibition by colorectal distention in rats.</a> J Urol. 190 (2), 765-771 (2013).</li><li>Keating, C., Nocchi, L., Yu, Y., Donovan, J., Grundy, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ageing+and+gastrointestinal+sensory+function:+Altered+colonic+mechanosensory+and+chemosensory+function+in+the+aged+mouse.">Ageing and gastrointestinal sensory function: Altered colonic mechanosensory and chemosensory function in the aged mouse.</a> J Physiol. , (2015).</li><li>Valdez-Morales, E. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sensitization+of+Peripheral+Sensory+Nerves+by+Mediators+From+Colonic+Biopsies+of+Diarrhea-Predominant+Irritable+Bowel+Syndrome+Patients:+A+Role+for+PAR2.">Sensitization of Peripheral Sensory Nerves by Mediators From Colonic Biopsies of Diarrhea-Predominant Irritable Bowel Syndrome Patients: A Role for PAR2.</a> Am J Gastroenterol. 108 (10), 1634-1643 (2013).</li></ol>

इस पत्र में प्रोटोकॉल एक प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्य प्रयोगशाला तकनीक का वर्णन के रूप में हमारे समूह और अन्य लोगों द्वारा इस्तेमाल किया 3,4,7,8,12,20,21,31 कृन्तकों में mesenteric अभिवाही तंत्रिका गतिविधि का अध...

संवेदी संकेतन और दर्द धारणा एक जटिल प्रक्रिया है कि अभिवाही नसों, रीढ़ की हड्डी में न्यूरॉन्स, आरोही और facilitatory और निरोधात्मक रास्ते उतरते और कई अलग अलग मस्तिष्क क्षेत्रों के बीच एक जटिल परस्पर क्रिया का परिणाम है। जैसे, इनमें से एक या अधिक के स्तर के पर परिवर्तन बदल संवेदी संकेतन और रोग राज्यों में आंत का दर्द हो सकता है। संवेदी सिगनल कई तकनीकों के इन सभी विभिन्न पहलुओं का अध्ययन करने के लिए एकल कोशिका के प्रयोगों से लेकर विकसित किया गया है (जैसे, न्यूरॉन्स पर कैल्शियम इमेजिंग) पूरे पशु मॉडल (जैसे, इस तरह के visceromotor प्रतिक्रिया के रूप में व्यवहार प्रतिक्रियाओं)। तकनीक इस पत्र में वर्णित शोधकर्ताओं ने विशेष रूप से छोटी आंत या कृन्तकों में पेट के एक अलग खंड से इन विट्रो में अभिवाही तंत्रिका गतिविधि का आकलन करने के लिए अनुमति देता है। संक्षेप में, एक अलग जठरांत्र खंड (आमतौर पर सूखेपन या कोलोन) एक उद्देश्य से बनाया रिकॉर्डिंग कक्ष एक शारीरिक कश्मीर के साथ perfused में रखा हैrebs समाधान। स्प्लैनकिंक तंत्रिका मुक्त विच्छेदित और एक इलेक्ट्रोड स्प्लैनकिंक या श्रोणि अभिवाही नसों में अभिवाही neuronal गतिविधि के पंजीकरण की अनुमति के लिए जुड़ा हुआ है। तंत्रिका गतिविधि basally या intraluminal दबाव और / या औषधीय यौगिकों कि या तो सीधे रिकॉर्डिंग कक्ष (serosally) में लागू किया जा सकता बढ़ रही है, या intraluminal perfusate (mucosally) के माध्यम के जवाब में अभिवाही मुक्ति 1-6 पर उनके प्रभाव का आकलन करने के लिए दर्ज किया जा सकता । ध्यान से, स्प्लैनकिंक नसों भी अपवाही फाइबर और संवेदी afferents के अलावा viscerofugal afferents होते हैं। पूर्व vivo स्प्लैनकिंक तंत्रिका रिकॉर्डिंग के प्रमुख लाभ में से एक तथ्य यह है कि शोधकर्ताओं ने मॉडुलन या केंद्रीय तंत्रिका तंत्र से इनपुट के बिना तंत्रिका गतिविधि यों कर सकते हैं, तंत्रिका गतिविधि पर स्थानीय रूप से लागू यौगिकों के प्रत्यक्ष प्रभाव का अध्ययन करने के लिए एक की अनुमति है। इसके अलावा, महत्वपूर्ण मापदंडों की निगरानी, के रूप में विवो दृष्टिकोण का उपयोग आवश्यक है (देखें नीचे), एन हैओ अब प्रासंगिक है। इन विट्रो स्प्लैनकिंक रिकॉर्डिंग अंत में बहुत कम समय लेने वाली अपनी इन विवो समकक्ष से। ऐसे श्लैष्मिक पथपाकर के रूप में अन्य उत्तेजनाओं, वॉन फ्रे बाल का उपयोग कर जांच कर रही या खंड की खींच के जवाब में अभिवाही neuronal गतिविधि, एक संशोधित प्रयोगात्मक स्थापना जिसमें आंतों के ऊतकों नीचे टिकी और longitudinally खोला (जो के विपरीत है में अध्ययन किया जा सकता है एक अक्षुण्ण खंड का उपयोग) हमारे सेटअप, के रूप में पिछले एक मुद्दा 7.8 में वर्णित किया गया था। इसके अलावा, हाल ही में, एक तकनीक कैल्शियम इमेजिंग के माध्यम से colonic दीवार अपने आप में colonic अभिवाही तंत्रिका सक्रियण अध्ययन करने के लिए, फिर से एक नीचे टिकी, longitudinally खंड 9 खोला उपयोग वर्णित किया गया था। इस विवो तकनीक का एक वैकल्पिक संस्करण रीढ़ की हड्डी में अभिवाही के प्रवेश के पास न्यूरोनल सक्रियण को मापने के बाहर होते हैं। संक्षेप में, बेहोश जानवर में प्रवण स्थिति, ई रखा गया हैएक तेल से भरे अच्छी तरह से चीरा की त्वचा का उपयोग और एक प्लैटिनम द्विध्रुवी इलेक्ट्रोड 10,11 से अधिक पृष्ठीय नीचे का भाग draping lumbosacral रीढ़ की हड्डी laminectomy के साधन, निर्माण से ब्याज परियोजनाओं की जो अभिवाही तंत्रिका को xposing। इस तकनीक इसके अलावा शोधकर्ताओं ने बारीकी myelinated Aδ-फाइबर से उनकी चालन वेग पर आधारित फाइबर को चिह्नित करने के लिए, और भेद बिना मेलिनकृत सी फाइबर की अनुमति देता है। इसके अलावा, पृष्ठीय rootlets विशेष रूप से संवेदी अभिवाही फाइबर होते हैं, जैसा कि पहले उल्लेख मिश्रित अभिवाही और अपवाही स्प्लैनकिंक नसों के विपरीत। पृथक पेट क्षेत्रों से इन विट्रो में अभिवाही तंत्रिका मुक्ति रिकॉर्डिंग भी मानव नमूनों का उपयोग किया जा सकता है, स्वतंत्र रूप से प्रकाशित प्रथम आदमी मानव लकीर में colonic अभिवाही तंत्रिका गतिविधि रिकॉर्डिंग पांडुलिपियों नमूनों 12,13 दो अनुसंधान समूहों के रूप में। इस तकनीक के कार्यान्वयन के लिए एक और अधिक आसानी से translati में हो सकता हैमानवीय राज्य के लिए murine डेटा के पर, और शोधकर्ताओं आसानी से अवगत संवेदी तंत्रिका को लक्षित दवाओं की पहचान के लिए अनुमति दे सकता है। अभिवाही तंत्रिका गतिविधि, साथ ही नए चिकित्सीय अभिकर्मकों कि अत्यधिक अभिवाही तंत्रिका गतिविधि लक्ष्य की खोज निस्र्पक के नैदानिक महत्व, अलंकृत क्षेत्र 14-19 में कई विशेषज्ञों ने चर्चा की गई है। ऊपर उल्लिखित इन विट्रो तकनीक का पूरक है और आमतौर पर अभिवाही तंत्रिका गतिविधि के vivo माप में जाना जाता है। इन विवो neuronal गतिविधि माप के दौरान, तंत्रिका गतिविधि बेहोश पशु के दौरान जो ब्याज की खंड की पहचान की है और बाद में intubated में सीधे मापा जा सकता है, और एक तरल आयल भरा अच्छी तरह से पेट की दीवार और कृंतक 20 की त्वचा का उपयोग निर्माण किया है। ब्याज की अभिवाही तंत्रिका तो, पहचान sectioned और एक द्विध्रुवी इलेक्ट्रोड प्लैटिनम पर रखा, neuronal गतिविधि की अनुमति है measuremenटी। इस तकनीक को बेहोश जानवरों यद्यपि जीने में अभिवाही तंत्रिका गतिविधि मिलाना शोधकर्ता अनुमति देता है; जैसे, एक ऐसी ल्यूमिनल बढ़ाव या एक यौगिक की नसों में प्रशासन के रूप में हस्तक्षेप का जवाब neuronal गतिविधि का अध्ययन कर सकते हैं। ट्रांसलेशनल अनुसंधान आजकल मुख्य रूप से मानव व्युत्पन्न supernatants के आवेदन पर केंद्रित है (जैसे।, Colonic बायोप्सी, खेती परिधीय रक्त कोशिकाओं mononuclear, आदि से) मध्यांत्रीय और / या colonic माउस afferents 21,22 पर। शोधकर्ताओं ने सीधे, या तो अंग स्नान में या intraluminal समाधान है कि आंत्र खंड perfuses में supernatants आवेदन कर सकते हैं इसलिए serosal श्लैष्मिक आवेदन बनाम की है कि अंतर प्रभाव अभिवाही तंत्रिका मुक्ति पर अध्ययन किया जा सकता है। जैसे, यह दिखाया गया था चिड़चिड़ा आंत्र सिंड्रोम के साथ रोगियों से कि colonic श्लैष्मिक बायोप्सी supernatans माउस colonic afferents, गिनी पिग submucous न्यूरॉन्स और माउस पृष्ठीय रूट में अतिसंवेदनशीलता पैदा कर सकता हैनाड़ीग्रन्थि न्यूरॉन्स 21,23,24। अंत में, neuronal गतिविधि रिकॉर्डिंग mesenteric तक ही सीमित नहीं है और / या श्रोणि न्यूरॉन्स जठरांत्र पथ innervating। दूसरों को दिखा दिया है कि तंत्रिका रिकॉर्डिंग संयुक्त घुटने से 25 की आपूर्ति afferents में प्रदर्शन किया जा सकता है, जबकि दूसरों को मूत्राशय अभिवाही तंत्रिका गतिविधि की विशेषता है के रूप में अच्छी तरह से 26-28, और दिखा दिया कि मूत्राशय से श्रोणि afferents के रूप में अच्छी तरह से जठरांत्र संबंधी मार्ग एकाग्र, संभवतः न्यूरोनल में जिसके परिणामस्वरूप crosstalk 29।

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="788">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:255px;">sodium chloride (NaCl)</td>
			<td style="width:247px;">VWR Chemicals</td>
			<td align="right" style="width:119px;">27,810,295</td>
			<td style="width:167px;">compound Krebs solution</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:255px;">potassium chloride (KCl)</td>
			<td style="width:247px;">Acros organics</td>
			<td align="right" style="width:119px;">196770010</td>
			<td>compound Krebs solution</td>
		</tr>
		<tr height="46">
			<td height="46" style="height:46px;width:255px;">sodium dihydrogen phosphate (NaH2PO4)</td>
			<td style="width:247px;">VWR Chemicals</td>
			<td align="right" style="width:119px;">1,063,461,000</td>
			<td>compound Krebs solution</td>
		</tr>
		<tr height="25">
			<td height="25" style="height:25px;width:255px;">sodium bicarbonate (NaHCO3)</td>
			<td style="width:247px;">Merck</td>
			<td align="right" style="width:119px;">1,063,291,000</td>
			<td>compound Krebs solution</td>
		</tr>
		<tr height="25">
			<td height="25" style="height:25px;width:255px;">magnesium sulfate (MgSO4)</td>
			<td style="width:247px;">Merck</td>
			<td align="right" style="width:119px;">1,058,861,000</td>
			<td>compound Krebs solution</td>
		</tr>
		<tr height="25">
			<td height="25" style="height:25px;width:255px;">calcium chloride (CaCl2)</td>
			<td style="width:247px;">Merck</td>
			<td align="right" style="width:119px;">23,811,000</td>
			<td>compound Krebs solution</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:255px;">D-glucose</td>
			<td style="width:247px;">VWR Chemicals</td>
			<td style="width:119px;">1011175P</td>
			<td>compound Krebs solution</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:255px;">Distilled water</td>
			<td style="width:247px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>compound Krebs solution</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:255px;">PVC tubing</td>
			<td style="width:247px;">Scientific Laboratory Supplies</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>The intestinal segment should be mounted over PVC tubing</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:255px;">Silicone tubing</td>
			<td style="width:247px;">Scientific Laboratory Supplies</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>The rest of the tubing, ideally silicone-based - more easily dislodging of debris in the tubing</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:255px;">Silk thread</td>
			<td style="width:247px;">Pearsall Limited</td>
			<td style="width:119px;">10B15S220</td>
			<td>Attachment of the segment over the PVC tubing</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:255px;">Syringe driver</td>
			<td style="width:247px;">Harvard Apparatus</td>
			<td style="width:119px;">55-2222</td>
			<td>Intraluminal infusion of Krebs</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:255px;">Binocular - including 10x magnification in oculair</td>
			<td style="width:247px;">Zeiss STEMI 2000</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>Optimal visualization for the dissection of the afferent nerve</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:255px;">Homeothermic Blanket Control Unit</td>
			<td style="width:247px;">Harvard Apparatus</td>
			<td align="right" style="width:119px;">507214</td>
			<td>Heating of the organ chamber</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:255px;">Custom made organ bath with Sylgard covered bottom</td>
			<td style="width:247px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:255px;">Spike2 software</td>
			<td style="width:247px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>Recording and analysis of the data</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:255px;">Insect pins, 500 pieces, stainless steel, diameter 0.2 mm</td>
			<td style="width:247px;">Austerlitz insect pins minutiens</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>Dissection of the afferent nerve</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:255px;">Tweezer Dumont #5 inox 11cm</td>
			<td style="width:247px;">World Precision Instrument</td>
			<td align="right" style="width:119px;">500341</td>
			<td>Dissection of the afferent nerve</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:255px;">Scissors, spring, 14 cm</td>
			<td style="width:247px;">World Precision Instrument</td>
			<td align="right" style="width:119px;">15905</td>
			<td>Dissection of the afferent nerve</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:255px;">DB digitimer&#160;</td>
			<td style="width:247px;">NL 108T2/10</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>pressure transducer</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:255px;">Micromanipulator</td>
			<td style="width:247px;">Narishige</td>
			<td style="width:119px;">M-3333</td>
			<td>3D manipulation of the suction electrode</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:255px;">Micromanipulator</td>
			<td style="width:247px;">X-4 rotating block</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>3D manipulation of the suction electrode</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:255px;">Micromanipulator</td>
			<td style="width:247px;">GJ-8 magnetic stand</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>3D manipulation of the suction electrode</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:255px;">LightSource</td>
			<td style="width:247px;">Euromex Microscopes Holland EK-1</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>Optimal visualization for the dissection of the afferent nerve</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:255px;">CED 1401 Recording Apparatus</td>
			<td style="width:247px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>Recording of afferent nerve activity</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:255px;">Humbug 50/60Hz Noise Eliminator</td>
			<td style="width:247px;">Quest Scientific Instruments</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>Elimination of background noise</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:255px;">Infusion Pump</td>
			<td style="width:247px;">Gibson Minipuls 2</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>Infusion of the organ chamber in which the segment is mounted</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:255px;">Microelectrode Holder Half Cells 1.5 mm</td>
			<td style="width:247px;">World Precision Instrument</td>
			<td style="width:119px;">MEH2SW</td>
			<td>Suction electrode for isolation of the afferent fiber</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:255px;">Borosilicate Glass Capillaries, 300 pc; 1.5/0.84 OD/ID</td>
			<td style="width:247px;">World Precision Instrument</td>
			<td style="width:119px;">1B150-4</td>
			<td>Capillary for the isolation of the afferent nerve</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

in vitro recording of mesenteric afferent nerve activity in mouse jejunal and colonic segments

अभिवाही नसों न केवल सामान्य शरीर विज्ञान के विषय में जानकारी देने के, लेकिन यह भी परेशान homeostasis और केंद्रीय तंत्रिका तंत्र की ओर परिधि से अलग अंग प्रणालियों के pathophysiological प्रक्रियाओं का संकेत। जैसे, वृद्धि की गतिविधि या mesenteric अभिवाही नसों की &#39;संवेदीकरण&#39; आंत अतिसंवेदनशीलता और पेट में दर्द सिंड्रोम के pathophysiology में एक महत्वपूर्ण भूमिका आवंटित किया गया है। Mesenteric अभिवाही तंत्रिका गतिविधि एक अलग आंतों खंड है कि एक उद्देश्य से बनाया अंग स्नान में मुहिम शुरू की है और जिसमें से स्प्लैनकिंक तंत्रिका अलग है, शोधकर्ताओं सीधे तंत्रिका गतिविधि जठरांत्र खंड से सटे आकलन करने के लिए अनुमति देने में इन विट्रो में मापा जा सकता है। गतिविधि मानकीकृत परिस्थितियों में बेस लाइन पर दर्ज किया जा सकता, खंड की बढ़ाव या intraluminally या serosally को जन्म दिया औषधीय यौगिकों के अलावा निम्न के दौरान। इस तकनीक की अनुमति देता हैशोधकर्ता आसानी से नियंत्रण नमूनों में परिधीय तंत्रिका तंत्र को लक्षित दवाओं के प्रभाव का अध्ययन करने के लिए; इसके अलावा, यह कैसे neuronal गतिविधि की बीमारी के दौरान बदल जाता है पर महत्वपूर्ण जानकारी प्रदान करता है। लेकिन यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि अभिवाही neuronal फायरिंग गतिविधि को मापने केवल जटिल न्यूरोनल में एक रिले स्टेशन झरना संकेत गठन किया है, और शोधकर्ताओं के मन में नहीं सहन अन्य स्तरों (जैसे, पृष्ठीय रूट ganglia, रीढ़ की हड्डी या केंद्रीय तंत्रिका तंत्र पर neuronal गतिविधि को नजरअंदाज करने के लिए करना चाहिए ) आदेश में पूरी तरह से स्वास्थ्य और रोग में जटिल न्यूरोनल शरीर क्रिया विज्ञान को स्पष्ट करने के लिए। आमतौर पर इस्तेमाल किया अनुप्रयोगों lipopolysaccharide के प्रशासन के जवाब में neuronal गतिविधि का अध्ययन, और चिड़चिड़ा आंत्र सिंड्रोम के पशु मॉडल में अभिवाही तंत्रिका गतिविधि के अध्ययन में शामिल हैं। एक अधिक translational दृष्टिकोण में, अलग-थलग माउस आंतों खंड IBS रोगियों से colonic supernatants से अवगत कराया जा सकता है। इसके अलावा, एक संशोधनइस तकनीक की हाल ही में मानव colonic नमूनों में लागू होना दिखाया गया है।

मध्यांत्रीय अभिवाही तंत्रिका गतिविधि बेस लाइन पर मापा गया था और जवाब में 9 में से 1 चूहों आठ सप्ताह पुराने पुरुष में बढ़ाव रैंप पर। असीमित उपयोग के साथ पानी और नियमित रूप से चाउ दोहन करने के ?...

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In Vitro Recording of Mesenteric Afferent Nerve Activity in Mouse Jejunal and Colonic Segments

Mesenteric afferent nerves convey information from the gastrointestinal tract towards the brain regarding normal homeostasis as well as pathophysiology. Gastrointestinal afferent nerve activity can be assessed by mounting isolated intestinal segments with attached afferent nerves into an organ bath, isolating the nerve, and assessing basal as well as stimulated activity.

माउस मध्यांत्रीय और colonic अनुभाग में Mesenteric अभिवाही तंत्रिका गतिविधि के इन विट्रो रिकॉर्डिंग में

Afferent nerves not only convey information concerning normal physiology, but also signal disturbed homeostasis and pathophysiological processes of the ...

The overall goal of this technique is to record in vitro splanchnic afferent nerve activity from a single jejunal or colonic nerve bundle in response to ramp distensions and the application of compounds. This method can help answer key questions in the field of neuroscience, such as whether afferent nerves supplying the gastrointestinal tract are hypersensitized or desensitized during various disease states. The main advantages of this technique are that it allows nerve discharge recording in vitro and that it allows to quantify the nerve activity without modulation or inputs of the central nervous system.The implication of this technique extends toward the therapy or diagnosis of several pain syndromes, such as the irritable bowel syndrome, since nerve sensitization plays a major role in the pathogenesis. Generally, individuals new to this method will struggle because the dissection of nerve bundles and the single unit analysis of the recorded signal will take a substantial amount of training. To begin this procedure, place the sacrificed mouse in the supine position.Perform an abdominal midline incision through the skin and abdominal muscle layer using a scalpel extending from the xiphoid process to the pubic bone. Afterward, rinse the abdominal cavity with cold Krebs solution in order to prevent the intraabdominal tissues from drying out. Then rapidly excise the entire jejunum using sharp scissors by removing approximately 20 centimeters of the small bowel, starting immediately from the duodenojejunal flexure.Be careful not to damage the surrounding structures, and keep the bowel's mesentery, which contains jejunal blood vessels and afferent nerves, intact. Next, place the excised jejunum in cold Krebs solution on ice while oxygenating it continuously with Carbigen. Then, cut the jejunum in approximately three centimeter long loops.Locate the mesenteric bundle containing the vessels and splanchnic nerve near the center of the respective loop in order to facilitate the mounting of the loop in the recording chamber. Subsequently flush each segment with Krebs solution using a blunt catheter to remove the luminal contents and chyme, as they contain digestive enzymes that will accelerate the deterioration of the tissue sample in vitro. After that, select a segment for measuring the afferent nerve activity and place it in the recording chamber coded with a silicone elastomer layer.Keep the Krebs temperature in the recording chamber at 34 degrees Celsius. Then mount the jejunal segment in the organ bath, so that the oral end is connected to the syringe driver providing luminal flow and the aboral end connects to the outflow. Slightly stretch the segment, but take care not to exert excessive tension.Attach both ends firmly using silk ligatures to the in and outflow ports. Afterward, attach the syringe driver to the oral end and perfuse the jejunal segment intraluminally with Krebs solution at 10 milliliters per hour. Pin the mesentery of the mounted intestinal segment flat against the silicone elastomer bottom layer.Then, stretch the mesentery out in order to optimize the visualization of the mesenteric bundle. Next, perform a test on ramp distension by closing the output port until the intraluminal pressure of the intestinal segment reaches 60 millimeters of mercury in order to verify that no intraluminal Krebs solution is leaking from the mounted segment. Observe a smooth rise in the intraluminal pressure without interruptions.Expect small contractions of the segment during the initial distension phase. If required, block the peristaltic activity by adding one micromole of the L-type calcium channel blocker nifedipine to the Krebs solution. Under a stereo microscope, gently start to peel off the fat tissue from the mesentery by gently tugging it with two small tweezers, taking care not to damage the vessels and the afferent nerve that are buried in the fat tissue.Start peeling off the fat tissue at a distance from the jejunum to expose both blood vessels in the mesenteric bundle. Identify the afferent jejunal nerve in between both vessels as a thin white thread encapsulated in the adipose tissue. Then dissect it more proximally toward the jejunum by gently peeling the fat tissue away using tweezers.Next, dissect the jejunal mesenteric nerve of the segment by removing the adipose tissue adherent to the nerve. Transect the nerve using sharp tissue scissors. If required, peel off the remaining fat and connective tissue as well as the epineural sheath by gently tugging it.In this procedure, using a micromanipulator lower the tip of the suction electrode into the organ bath. Then, gently aspirate some Krebs solution from the organ bath, so that the tip of the electrode is submerged in the Krebs solution. Ensure that the Krebs solution covers the wire electrode inside the suction electrode.Next, position the tip of the suction electrode immediately next to the transected afferent nerve strand and draw the transected nerve strand into the capillary over its entire length. Maneuver the tip of the electrode towards the adipose tissue, and aspirate it into the glass capillary with the plunger, thereby mechanically sealing the nerve in the capillary from the contents of the organ bath. The adequate sealing of the glass capillary from the recording chamber by aspirating some surrounding fat tissue into the capillary is pivotal in order to minimize the redundant background noise that will ultimately hamper the final analysis.To verify the recording of afferent nerve activity, perform a ramp distension induced increase in afferent firing by closing the output port to lead to a gradual rise in pressure in the intestinal segment. Only perform the desired experimental protocol when three consecutive ramp distensions yield a reproducible multi-unit discharge. Following nerve isolation, stabilize the preparation for 15 minutes in order to obtain steady spontaneous afferent nerve activity before performing the actual experiments.Shown here is a schematic representation of different afferent fiber units based on their mechanosensitive profile. Low threshold fibers predominantly display an increased nerve activity at low distension pressures, resulting in an LT percentage of over 55%High threshold units on the contrary only display an increase in firing rate at noxious pressures. Wide dynamic range fibers display a gradual increase in nerve activity during the entire distension, whereas mechanically insensitive fibers do not respond to increasing distension pressures.This figure shows the mesenteric afferent nerve discharge in the wild type mice during ramp distension. Note that in the biphasic distension profile the initial rise in nerve discharge is due to low threshold and wide dynamic range fibers, whereas high threshold and wide dynamic range fibers contribute to the second increase in discharge. Once mastered, the isolation of the jejunal nerve and initial baseline recording can be done in less than one hour if performed properly.More time is necessary when studying the effect of compounds administered into the organ bath. While attempting this procedure, it's important to remember to maintain a well standardized approach, such as consistently identifying the same segment for all experiments. Following this procedure, other methods like the isolation of dorsal root ganglia with subsequent calcium imaging can be performed in order to assess which relay stations in the gastrointestinal nervous system are involved in the pathogenesis of several diseases.After its developments, this technique paved the way for researchers in the field of neuroscience to explore the pathogenesis of several pain syndromes in gastrointestinal research. After watching this video, you should have a good understanding of how to isolate jejunal afferent nerves from the mouse gastrointestinal tract, and record activity from it during ramp distensions.

Research

JoVE Journal

Neuroscience

In Vitro Recording of Mesenteric Afferent Nerve Activity in Mouse Jejunal and Colonic Segments

Retrograde Fluorescent Labeling Allows for Targeted Extracellular Single-unit Recording from Identified Neurons In vivo

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Recording and Modulation of Epileptiform Activity in Rodent Brain Slices Coupled to Microelectrode Arrays

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Temporal lobe epilepsy (TLE) is the most common partial complex epileptic syndrome and the least responsive to medications. Deep brain stimulation (DBS) ...

Purification of Fibroblasts and Schwann Cells from Sensory and Motor Nerves in Vitro

विट्रो में संवेदी और मोटर नसों से फाइब्रोब्लास्ट और श्वार्न कोशिकाओं का शुद्धिकरण

The principal cells in the peripheral nervous system are the Schwann cells (SCs) and the fibroblasts. Both these cells distinctly express the sensory and ...

Imaging and Analysis of Neurofilament Transport in Excised Mouse Tibial Nerve

उत्पादित माउस टिबियल नर्व में न्यूरोफिलमेंट परिवहन की इमेजिंग और विश्लेषण

Neurofilament protein polymers move along axons in the slow component of axonal transport at average speeds of ~0.35-3.5 mm/day. Until recently the study ...