Name: improving the application of high molecular weight biotinylated dextran amine for thalamocortical projection tracing in the rat
Uploaded: 2018-04-12T12:30:00
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Este estudo foi financiado pelo Nacional Natural Science Foundation da China (projeto código n º 81373557; n. º 81403327).

Este estudo foi aprovado pelo Comitê de ética em China Academy de chinês ciências médicas (número de referência 20160014). Todos os procedimentos foram conduzidos de acordo com os institutos nacionais de saúde guia para o cuidado e o uso de animais de laboratório (National Academy Press, Washington, D.C., 1996). Quatro ratos macho adulto (250-280 g de peso) foram utilizados neste estudo. Todos os animais foram alojados em um ciclo claro/escuro de 12 h com umidade e temperatura controlada e permitiu o livre acess...

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	<li>Veenman, C. L., Reiner, A., Honig, M. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Biotinylated+dextran+amine+as+an+anterograde+tracer+for+single-+and+double-labeling+studies.">Biotinylated dextran amine as an anterograde tracer for single- and double-labeling studies.</a> J Neurosci Methods. 41, 239-254 (1992).</li><li>Reiner, A., Veenman, C. L., Medina, L., Jiao, Y., Del Mar, N., Honig, M. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pathway+tracing+using+biotinylated+dextran+amines.">Pathway tracing using biotinylated dextran amines.</a> J Neurosci Methods. 103, 23-37 (2000).</li><li>Ling, C., Hendrickson, M. L., Kalil, R. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Resolving+the+detailed+structure+of+cortical+and+thalamic+neurons+in+the+adult+rat+brain+with+refined+biotinylated+dextran+amine+labeling.">Resolving the detailed structure of cortical and thalamic neurons in the adult rat brain with refined biotinylated dextran amine labeling.</a> PLoS One. 7, e45886 (2012).</li><li>Zhang, W. J., 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=Anterograde+and+retrograde+tracing+with+high+molecular+weight+biotinylated+dextran+amine+through+thalamocortical+and+corticothalamic+pathways.">Anterograde and retrograde tracing with high molecular weight biotinylated dextran amine through thalamocortical and corticothalamic pathways.</a> Microsc Res Tech. 80, 260-266 (2017).</li><li>Han, X., 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=Biotinylated+dextran+amine+anterograde+tracing+of+the+canine+corticospinal+tract.">Biotinylated dextran amine anterograde tracing of the canine corticospinal tract.</a> Neural Regen Res. 7, 805-809 (2012).</li><li>Armstrong-James, M., Callahan, C. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Thalamo-cortical+processing+of+vibrissal+information+in+the+rat.+II.+spatiotemporal+convergence+in+the+thalamic+ventroposterior+medial+nucleus+(VPm)+and+its+relevance+to+generation+of+receptive+fields+of+S1+cortical+&amp;#34;barrel&amp;#34;+neurones.">Thalamo-cortical processing of vibrissal information in the rat. II. spatiotemporal convergence in the thalamic ventroposterior medial nucleus (VPm) and its relevance to generation of receptive fields of S1 cortical &amp;#34;barrel&amp;#34; neurones.</a> J Comp Neurol. 303, 211-224 (1991).</li><li>Armstrong-James, M., Callahan, C. A., Friedman, 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=Thalamo-cortical+processing+of+vibrissal+information+in+the+rat.+I.+Intracortical+origins+of+surround+but+not+centre-receptive+fields+of+layer+IV+neurones+in+the+rat+S1+barrel+field+cortex.">Thalamo-cortical processing of vibrissal information in the rat. I. Intracortical origins of surround but not centre-receptive fields of layer IV neurones in the rat S1 barrel field cortex.</a> J Comp Neurol. 303, 193-210 (1991).</li><li>Agmon, A., Yang, L. T., Jones, E. G., O'Dowd, D. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Topological+precision+in+the+thalamic+projection+to+neonatal+mouse+barrel+cortex.">Topological precision in the thalamic projection to neonatal mouse barrel cortex.</a> J Neurosci. 15, 549-561 (1995).</li><li>Paxinos, G., Watson, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> The rat brain in stereotaxic coordinates. , (1998).</li><li>Davidoff, M., Schulze, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Standard+avidin-biotin-peroxidase+complex+(ABC)+staining+combination+of+the+peroxidase+anti-peroxidase+(PAP)-and+avidin-biotin-peroxidase+complex+(ABC)-techniques:+an+amplification+alternative+in+immunocytochemical+staining.">Standard avidin-biotin-peroxidase complex (ABC) staining combination of the peroxidase anti-peroxidase (PAP)-and avidin-biotin-peroxidase complex (ABC)-techniques: an amplification alternative in immunocytochemical staining.</a> Histochemistry. 93, 531-536 (1990).</li><li>Fritzsch, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fast+axonal+diffusion+of+3000+molecular+weight+dextran+amines.">Fast axonal diffusion of 3000 molecular weight dextran amines.</a> J Neurosci Methods. 50, 95-103 (1993).</li><li>Kaneko, T., Saeki, K., Lee, T., Mizuno, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Improved+retrograde+axonal+transport+and+subsequent+visualization+of+tetramethylrhodamine+(TMR)+-dextran+amine+by+means+of+an+acidic+injection+vehicle+and+antibodies+against+TMR.">Improved retrograde axonal transport and subsequent visualization of tetramethylrhodamine (TMR) -dextran amine by means of an acidic injection vehicle and antibodies against TMR.</a> J Neurosci Methods. 65, 157-165 (1996).</li><li>Medina, L., Reiner, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+efferent+projections+of+the+dorsal+and+ventral+pallidal+parts+of+the+pigeon+basal+ganglia,+studied+with+biotinylated+dextran+amine.">The efferent projections of the dorsal and ventral pallidal parts of the pigeon basal ganglia, studied with biotinylated dextran amine.</a> Neuroscience. 81, 773-802 (1997).</li><li>DE Venecia, R. K., Smelser, C. B., McMullen, N. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Parvalbumin+is+expressed+in+a+reciprocal+circuit+linking+the+medial+geniculate+body+and+auditory+neocortex+in+the+rabbit.">Parvalbumin is expressed in a reciprocal circuit linking the medial geniculate body and auditory neocortex in the rabbit.</a> J Comp Neurol. 400, 349-362 (1998).</li><li>Ojima, H., Takayanagi, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Use+of+two+anterograde+axon+tracers+to+label+distinct+cortical+neuronal+populations+located+in+close+proximity.">Use of two anterograde axon tracers to label distinct cortical neuronal populations located in close proximity.</a> J Neurosci Methods. 104, 177-182 (2001).</li><li>Kobbert, C., Apps, R., Bechmann, I., Lanciego, J. L., Mey, J., Thanos, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Current+concepts+in+neuroanatomical+tracing.">Current concepts in neuroanatomical tracing.</a> Prog Neurobiol. 62, 327-351 (2000).</li><li>Vercelli, A., Repici, M., Garbossa, D., Grimaldi, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Recent+techniques+for+tracing+pathways+in+the+central+nervous+system+of+developing+and+adult+mammals.">Recent techniques for tracing pathways in the central nervous system of developing and adult mammals.</a> Brain Res Bull. 51, 11-28 (2000).</li><li>Liao, C. C., Reed, J. L., Kaas, J. H., Qi, H. X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Intracortical+connections+are+altered+after+long-standing+deprivation+of+dorsal+column+inputs+in+the+hand+region+of+area+3b+in+squirrel+monkeys.">Intracortical connections are altered after long-standing deprivation of dorsal column inputs in the hand region of area 3b in squirrel monkeys.</a> J Comp Neurol. 524, 1494-1526 (2016).</li></ol>

Selecionar um traçador adequado é um passo fundamental para uma experiência bem sucedida de rastreamento neural. Na família de BDA, alto peso molecular BDA (10.000 peso molecular) foi recomendado preferencialmente ser transportado pela via anterógrada neural em contraste com baixo peso molecular BDA (3.000 peso molecular)2,3 , 11 , 12 , 13. no entanto, mu...

Alto peso molecular BDA (10.000 peso molecular), um marcador altamente sensível, tem sido utilizado para rastreamento de vias neurais no sistema nervoso central por mais de 20 anos1. Embora o uso do BDA é um trato neural comum técnica de rastreamento, a qualidade da rotulagem BDA pode ser afetada em animais por vários fatores1,2,3. Nosso estudo recente indicou que a estrutura ideal do BDA rotulagem é não só associada com um tempo de sobrevivência de pós-injeção adequada, mas também correlacionada com a coloração do método4. Até agora, convencional complexo avidina-biotina-peroxidase (ABC), isotiocianato de fluoresceína-streptavidin e streptavidin-AF594 coloração métodos foram usados para revelar a rotulagem BDA em estudos anteriores2,3, 4,5. Em comparação, a coloração fluorescente para BDA pode ser facilmente executada.
A fim de estender a aplicação de alto peso molecular, BDA, um protocolo refinado foi introduzido no presente estudo. Após a injeção do BDA para a VPM do tálamo em cérebro de ratos, BDA rotulagem foi revelada pelo método regular de coloração padrão do ABC, bem como manchando duplo fluorescente, que foi realizado para observar a correlação da BDA rotulagem e básico elementos neurais ou interneurônios no destino cortical com streptavidin-AF594 e histoquímica de Nissl fluorescente ou PV-imunoquímica, respectivamente. Através de vias neurais recíprocas entre VPM e o córtex somatossensorial primário (S1)6,7,8, focamos nossa observação na BDA rotulagem nos axônios thalamocortical projetada e corticothalamic somas de célula projetada em S1. Por este processo, que esperávamos fornecer não somente um protocolo detalhado para a obtenção da alta qualidade da rotulagem neural com alto peso molecular BDA, mas também um protocolo refinado sobre a combinação de rotulagem de BDA fluorescente e outros marcadores fluorescentes neurais com histoquímica ou imunoquímica. Esta abordagem é preferível estudar os circuitos neurais locais e suas características químicas sob um laser confocal, microscopia eletrônica de varredura.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>Biotinylated dextran amine (BDA)</td>
			<td>Molecular Probes</td>
			<td>D1956</td>
			<td>10,000 molecular weight</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Streptavidin-Alexa Fluor 594</td>
			<td>Molecular Probes</td>
			<td>S32356</td>
			<td>Protect from light</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>500/525 green fluorescent Nissl stain</td>
			<td>Molecular Probes</td>
			<td>N21480</td>
			<td>Protect from light</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Brain stereotaxis instrument</td>
			<td>Narishige</td>
			<td>SR-50</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Freezing microtome</td>
			<td>Thermo</td>
			<td>Microm International GmbH</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Confocal imaging</td>
			<td>Olympus</td>
			<td>FV1200</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>system</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Micro Drill</td>
			<td>Saeyang Microtech</td>
			<td>Marathon-N7</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sprague Dawley</td>
			<td>Institute of Laboratory Animal Sciences, Chinese Academy of Medical Sciences</td>
			<td>SCKX (JUN) 2012-004</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Vectastain ABC Kit</td>
			<td>Vector Laboratories</td>
			<td>PK-4000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>superfrost plus microscope slides</td>
			<td>Thermo</td>
			<td>#4951PLUS-001</td>
			<td>25x75x1mm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Photoshop and Illustration</td>
			<td>Adobe</td>
			<td>CS5</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

improving the application of high molecular weight biotinylated dextran amine for thalamocortical projection tracing in the rat

Amina de dextrano de biotinilado de alto peso molecular (BDA) tem sido usada como um marcador altamente sensível neuroanatômica por muitas décadas. Desde que a qualidade da sua rotulagem foi afetada por vários fatores, aqui, nós fornecemos um protocolo refinado para a aplicação de alto peso molecular BDA para estudar a rotulagem neural ideal no sistema nervoso central. Após a injeção estereotáxica de BDA para o núcleo ventral póstero-medial (VPM) do tálamo em ratos através de uma pipeta de vidro delicado, BDA foi manchado com fluorescente streptavidin-Alexa (AF) 594 e counterstained com fluorescente Nissl mancha AF500/525. Sobre o fundo de coloração de Nissl do verde, o vermelho BDA etiquetando, incluindo organismos de célula neuronais e axonal terminais, mais distintamente foi demonstrada no córtex somatossensorial. Além disso, a dupla coloração fluorescente para BDA e o parvalbumin de proteína ligadora de cálcio (PV) foi realizado para observar a correlação de BDA rotular e interneurônios PV-positivas no destino cortical, proporcionando a oportunidade de estudar o local neural circuitos e suas características químicas. Assim, este método refinado não só é adequado para a visualização de alta qualidade neural de rotulagem com o alto peso molecular BDA através de vias neurais recíprocas entre o tálamo e o córtex cerebral, mas também permitirá a simultânea demonstração de outros marcadores neurais com fluorescente histoquímica ou imunoquímica.

Sobrevivência da injeção de pós 10 dias da BDA para o VPM foi suficiente para produzir intenso neural rotulagem nas áreas corticais correspondentes ipsilateral ao lado de injeção (Figura 2). ABC convencional e fluorescentes mancha procedimentos para BDA revelaram o padrão semelhante de rotulagem neural sobre a S1, incluindo anterogradely rotulado thalamocortical axônios e rotulado retrogradely corticothalamic neurônios (Figura 2...

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Improving the Application of High Molecular Weight Biotinylated Dextran Amine for Thalamocortical Projection Tracing in the Rat

Aqui, apresentamos um protocolo refinado para efetivamente revelar biotinilado amina de dextrano (BDA) rotulagem com uma fluorescente método através de um caminho neural recíproco de coloração. É apropriado para analisar a estrutura fina do BDA, rotulagem e distinguindo-a das outros elementos neurais sob microscópio confocal laser.

Melhorar a aplicação de alto Peso Molecular Biotinylated dextrano amina para projeção Thalamocortical rastreamento em ratos

High molecular weight biotinylated dextran amine (BDA) has been used as a highly sensitive neuroanatomical tracer for many decades. Since the quality of ...

Research

JoVE Journal

Neuroscience

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Aplicação de uma condutância do receptor NMDA em neurônios dopaminérgicos Rat Midbrain Usando a Técnica Clamp dinâmico

Neuroscientists study the function of the brain by investigating how neurons in the brain communicate. Many investigators look at changes in the ...

Neurociência

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Foods that are rich in fat and sugar significantly contribute to over-eating and escalating rates of obesity. The consumption of palatable foods can ...

Selective Tracing of Auditory Fibers in the Avian Embryonic Vestibulocochlear Nerve

Rastreamento seletiva de fibras no nervo auditivo embrionário aviária Vestibulococlear

The embryonic chick is a widely used model for the study of peripheral and central ganglion cell projections. In the auditory system, selective labeling ...

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