Name: healthy brain-pituitary slices for electrophysiological investigations of pituitary cells in teleost fish
Uploaded: 2018-08-16T12:30:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Healthy Brain-pituitary Slices for Electrophysiological Investigations of Pituitary Cells in Teleost Fish at JoVE.com

Vi tackar Ms. LourdesCarreon G Tan för hennes hjälp att upprätthålla medaka anläggningen och Anthony Peltier för belysande siffrorna. Detta arbete finansierades av NMBU och av Norges forskningsråd, grant nummer 244461 (vattenbruk program) och 248828 (Digital liv Norge program).

Alla djurhantering utfördes enligt rekommendationer för vård och välfärd av försöksdjur vid norska universitetet av biovetenskap, och under överinseende av auktoriserade utredare.
1. beredning av instrument och lösningar
Obs: Alla lösningar bör vara sterila. Noggrann uppmärksamhet bör ägnas pH och osmolalitet (osmol/kg vatten) för alla lösningar, som noga bör anpassas till den extracellulära miljön i de studera arterna. pH och osmolalitet bör juste...

<ol>
	<li>Stojilkovic, S. S., Tabak, J., Bertram, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ion+channels+and+signaling+in+the+pituitary+gland.">Ion channels and signaling in the pituitary gland.</a> Endocr Rev. 31 (6), 845-915 (2010).</li><li>Stojilkovic, S. S., Zemkova, H., Van Goor, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Biophysical+basis+of+pituitary+cell+type-specific+Ca2++signaling-secretion+coupling.">Biophysical basis of pituitary cell type-specific Ca2+ signaling-secretion coupling.</a> Trends Endocrinol Metab. 16 (4), 152-159 (2005).</li><li>Van Goor, F., Goldberg, J. I., Chang, J. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dopamine-D2+actions+on+voltage-dependent+calcium+current+and+gonadotropin-II+secretion+in+cultured+goldfish+gonadotrophs.">Dopamine-D2 actions on voltage-dependent calcium current and gonadotropin-II secretion in cultured goldfish gonadotrophs.</a> J Neuroendocrinol. 10 (3), 175-186 (1998).</li><li>Chang, J. P., Pemberton, 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=Comparative+aspects+of+GnRH-Stimulated+signal+transduction+in+the+vertebrate+pituitary+-+Contributions+from+teleost+model+systems.">Comparative aspects of GnRH-Stimulated signal transduction in the vertebrate pituitary - Contributions from teleost model systems.</a> Mol Cell Endocrinol. , (2017).</li><li>Heyward, P. M., Chen, C., Clarke, I. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Inward+membrane+currents+and+electrophysiological+responses+to+GnRH+in+ovine+gonadotropes.">Inward membrane currents and electrophysiological responses to GnRH in ovine gonadotropes.</a> Neuroendocrinology. 61 (6), 609-621 (1995).</li><li>Ben-Jonathan, N., Hnasko, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dopamine+as+a+Prolactin+(PRL)+Inhibitor.">Dopamine as a Prolactin (PRL) Inhibitor.</a> Endocrine Reviews. 22 (6), 724-763 (2001).</li><li>Sanchez-Cardenas, C., Hernandez-Cruz, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=GnRH-Induced+[Ca2+]i-signalling+patterns+in+mouse+gonadotrophs+recorded+from+acute+pituitary+slices+in+vitro.">GnRH-Induced [Ca2+]i-signalling patterns in mouse gonadotrophs recorded from acute pituitary slices in vitro.</a> Neuroendocrinology. 91 (3), 239-255 (2010).</li><li>Neher, E., Sakmann, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Single-channel+currents+recorded+from+membrane+of+denervated+frog+muscle+fibres.">Single-channel currents recorded from membrane of denervated frog muscle fibres.</a> Nature. 260 (5554), 799-802 (1976).</li><li>Sakmann, B., Neher, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Patch+clamp+techniques+for+studying+ionic+channels+in+excitable+membranes.">Patch clamp techniques for studying ionic channels in excitable membranes.</a> Annu Rev Physiol. 46, 455-472 (1984).</li><li>Neher, E., Baker, P. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Techniques in cellular physiology. , 4-19 (1981).</li><li>Hamill, O. P., Marty, A., Neher, E., Sakmann, B., Sigworth, F. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Improved+patch-clamp+techniques+for+high-resolution+current+recording+from+cells+and+cell-free+membrane+patches.">Improved patch-clamp techniques for high-resolution current recording from cells and cell-free membrane patches.</a> Pflugers Arch. 391 (2), 85-100 (1981).</li><li>Cahalan, M., Neher, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Patch+clamp+techniques:+an+overview.">Patch clamp techniques: an overview.</a> Methods Enzymol. 207, 3-14 (1992).</li><li>Marty, A., Neher, E., Sakmann, B., Neher, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Single Channel Recording. , 113-114 (1983).</li><li>Lindau, M., Fernandez, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=IgE-mediated+degranulation+of+mast+cells+does+not+require+opening+of+ion+channels.">IgE-mediated degranulation of mast cells does not require opening of ion channels.</a> Nature. 319 (6049), 150-153 (1986).</li><li>Horn, R., Marty, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Muscarinic+activation+of+ionic+currents+measured+by+a+new+whole-cell+recording+method.">Muscarinic activation of ionic currents measured by a new whole-cell recording method.</a> J Gen Physiol. 92 (2), 145-159 (1988).</li><li>Rae, J., Cooper, K., Gates, P., Watsky, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Low+access+resistance+perforated+patch+recordings+using+amphotericin+B.">Low access resistance perforated patch recordings using amphotericin B.</a> J Neurosci Methods. 37 (1), 15-26 (1991).</li><li>Fan, J. S., Palade, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Perforated+patch+recording+with+beta-escin.">Perforated patch recording with beta-escin.</a> Pflugers Arch. 436 (6), 1021-1023 (1998).</li><li>Hodne, K., von Krogh, K., Weltzien, F. A., Sand, O., Haug, T. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Optimized+conditions+for+primary+culture+of+pituitary+cells+from+the+Atlantic+cod+(Gadus+morhua).+The+importance+of+osmolality,+pCO(2),+and+pH.">Optimized conditions for primary culture of pituitary cells from the Atlantic cod (Gadus morhua). The importance of osmolality, pCO(2), and pH.</a> Gen Comp Endocrinol. 178 (2), 206-215 (2012).</li><li>Sigworth, F. J., Sakmann, B., Neher, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Single-Channel Recording. , 3-35 (1983).</li><li>Andersen, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Brain+slices+-+a+neurobiological+tool+of+increasing+usefulness.">Brain slices - a neurobiological tool of increasing usefulness.</a> Trends in Neurosciences. 4, 53-56 (1981).</li><li>Guerineau, N. C., Bonnefont, X., Stoeckel, L., Mollard, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Synchronized+spontaneous+Ca2++transients+in+acute+anterior+pituitary+slices.">Synchronized spontaneous Ca2+ transients in acute anterior pituitary slices.</a> J Biol Chem. 273 (17), 10389-10395 (1998).</li><li>Levavi-Sivan, B., Bloch, C. L., Gutnick, M. J., Fleidervish, I. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Electrotonic+coupling+in+the+anterior+pituitary+of+a+teleost+fish.">Electrotonic coupling in the anterior pituitary of a teleost fish.</a> Endocrinology. 146 (3), 1048-1052 (2005).</li><li>Guerineau, N. C., McKinney, R. A., Debanne, D., Mollard, P., Gahwiler, B. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Organotypic+cultures+of+the+rat+anterior+pituitary:+morphology,+physiology+and+cell-to-cell+communication.">Organotypic cultures of the rat anterior pituitary: morphology, physiology and cell-to-cell communication.</a> J Neurosci Methods. 73 (2), 169-176 (1997).</li><li>Yu, Y., Ali, D. W., Chang, J. P. <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+ionic+currents+and+electrophysiological+properties+of+goldfish+somatotropes+in+primary+culture.">Characterization of ionic currents and electrophysiological properties of goldfish somatotropes in primary culture.</a> Gen Comp Endocrinol. 169 (3), 231-243 (2010).</li><li>Price, C. J., Goldberg, J. I., Chang, J. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Voltage-activated+ionic+currents+in+goldfish+pituitary+cells.">Voltage-activated ionic currents in goldfish pituitary cells.</a> Gen Comp Endocrinol. 92 (1), 16-30 (1993).</li><li>Van Goor, F., Goldberg, J. I., Chang, J. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Electrical+membrane+properties+and+ionic+currents+in+cultured+goldfish+gonadotrophs.">Electrical membrane properties and ionic currents in cultured goldfish gonadotrophs.</a> Can J Physiol Pharmacol. 74 (6), 729-743 (1996).</li><li>Xu, S., Shimahara, T., Cooke, I. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Capacitance+increases+of+dissociated+tilapia+prolactin+cells+in+response+to+hyposmotic+and+depolarizing+stimuli.">Capacitance increases of dissociated tilapia prolactin cells in response to hyposmotic and depolarizing stimuli.</a> Gen Comp Endocrinol. 173 (1), 38-47 (2011).</li><li>Haug, T. M., Hodne, K., Weltzien, F. A., Sand, O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Electrophysiological+properties+of+pituitary+cells+in+primary+culture+from+Atlantic+cod+(Gadus+morhua).">Electrophysiological properties of pituitary cells in primary culture from Atlantic cod (Gadus morhua).</a> Neuroendocrinology. 86 (1), 38-47 (2007).</li><li>Strandabo, R. 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=Signal+transduction+involved+in+GnRH2-stimulation+of+identified+LH-producing+gonadotropes+from+lhb-GFP+transgenic+medaka+(Oryzias+latipes).">Signal transduction involved in GnRH2-stimulation of identified LH-producing gonadotropes from lhb-GFP transgenic medaka (Oryzias latipes).</a> Mol Cell Endocrinol. 372 (1-2), 128-139 (2013).</li><li>Hodne, K., 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=Electrophysiological+differences+between+fshb-+and+lhb-expressing+gonadotropes+in+primary+culture.">Electrophysiological differences between fshb- and lhb-expressing gonadotropes in primary culture.</a> Endocrinology. 154 (9), 3319-3330 (2013).</li><li>Wittbrodt, J., Shima, A., Schartl, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Medaka--a+model+organism+from+the+far+East.">Medaka--a model organism from the far East.</a> Nat Rev Genet. 3 (1), 53-64 (2002).</li><li>Ball, J. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hypothalamic+control+of+the+pars+distalis+in+fishes,+amphibians,+and+reptiles.">Hypothalamic control of the pars distalis in fishes, amphibians, and reptiles.</a> Gen Comp Endocrinol. 44 (2), 135-170 (1981).</li><li>. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=pCLAMP+10+Data+Acquisition+and+Analysis+For+Comprehensive+Electrophysiology+User+Guide.">pCLAMP 10 Data Acquisition and Analysis For Comprehensive Electrophysiology User Guide.</a> Molecular Devices Corporation. , (2006).</li><li>. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=MultiClamp+700B+COMPUTER-CONTROLLED+MICROELECTRODE+AMPLIFIER+Theory+and+Operation.">MultiClamp 700B COMPUTER-CONTROLLED MICROELECTRODE AMPLIFIER Theory and Operation.</a> Axon Instruments / Molecular Devices Corp. , (2005).</li><li>Dominguez-Mancera, B., 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=Leptin+regulation+of+inward+membrane+currents,+electrical+activity+and+LH+release+in+isolated+bovine+gonadotropes.">Leptin regulation of inward membrane currents, electrical activity and LH release in isolated bovine gonadotropes.</a> Biochem Biophys Res Commun. 491 (1), 53-58 (2017).</li><li>Schmidt-Nielsen, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Animal Physiology : adptation and environment fifth edition. , 613 (1997).</li><li>Burton, R. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evolutionary+determinants+of+normal+arterial+plasma+pH+in+ectothermic+vertebrates.">Evolutionary determinants of normal arterial plasma pH in ectothermic vertebrates.</a> J Exp Biol. 205, 641-650 (2002).</li><li>Burton, R. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+dependence+of+normal+arterial+blood+pH+on+sodium+concentration+in+teleost+fish.">The dependence of normal arterial blood pH on sodium concentration in teleost fish.</a> Comparative Biochemistry and Physiology Part A: Physiology. 114 (2), 111-116 (1996).</li><li>Heming, T. A., Blumhagen, 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=Plasma+acid-base+and+electrolyte+states+of+rainbow+trout+exposed+to+alum+(aluminum+sulphate)+in+acidic+and+alkaline+environments.">Plasma acid-base and electrolyte states of rainbow trout exposed to alum (aluminum sulphate) in acidic and alkaline environments.</a> Aquatic Toxicology. 12 (2), 125-139 (1988).</li><li>Reeves, R. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+interaction+of+body+temperature+and+acid-base+balance+in+ectothermic+vertebrates.">The interaction of body temperature and acid-base balance in ectothermic vertebrates.</a> Annu Rev Physiol. 39, 559-586 (1977).</li><li>Baicu, S. C., Taylor, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Acid-base+buffering+in+organ+preservation+solutions+as+a+function+of+temperature:+new+parameters+for+comparing+buffer+capacity+and+efficiency.">Acid-base buffering in organ preservation solutions as a function of temperature: new parameters for comparing buffer capacity and efficiency.</a> Cryobiology. 45 (1), 33-48 (2002).</li><li>Miyanishi, H., Inokuchi, M., Nobata, S., Kaneko, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Past+seawater+experience+enhances+seawater+adaptability+in+medaka,+Oryzias+latipes.">Past seawater experience enhances seawater adaptability in medaka, Oryzias latipes.</a> Zoological Lett. 2, 12 (2016).</li><li>Cass, A., Finkelstein, A., Krespi, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+ion+permeability+induced+in+thin+lipid+membranes+by+the+polyene+antibiotics+nystatin+and+amphotericin+B.">The ion permeability induced in thin lipid membranes by the polyene antibiotics nystatin and amphotericin B.</a> J Gen Physiol. 56 (1), 100-124 (1970).</li><li>Holz, R., Finkelstein, 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+water+and+nonelectrolyte+permeability+induced+in+thin+lipid+membranes+by+the+polyene+antibiotics+nystatin+and+amphotericin+B.">The water and nonelectrolyte permeability induced in thin lipid membranes by the polyene antibiotics nystatin and amphotericin B.</a> J Gen Physiol. 56 (1), 125-145 (1970).</li></ol>

Elektrofysiologiska inspelningar med hjälp av patch-clamp teknik på hjärnan-hypofys skivor kräver noggrann optimering. Väl optimerade protokoll för genomför live-cell undersökningar särskilt i Benfiskar är begränsade, med majoriteten av publikationer med protokoll baserat på däggdjur system. I detta sammanhang är det viktigt att vara medveten om det faktum att flera fysiologiska parametrar som pH och osmolalitet är inte bara arter beroende, men också mycket beroende av huruvida den ifrågavarande organism...

Hypofysen är en nyckel endokrina organ hos ryggradsdjur ligger nedanför hypotalamus och posteriort den optiska chiasm. Den producerar och utsöndrar sex till åtta hormoner från de specifika celltyper. Hypofysen hormoner utgör en intermediär mellan hjärnan och perifera organ och köra ett brett utbud av grundläggande fysiologiska processer, inklusive tillväxt, reproduktion och reglering av homeostas. Liknande till nervceller, endokrina celler i hypofysen är elektriskt retbara med möjlighet att avfyra handlingspänningar spontant 1. Dessa nervimpulsernas roll är cellen beroende. I flera celltyper av däggdjur hypofysen, kan handlingspänningar höja den intracellulära Ca2 + tillräckligt för en fördröjd frisättning av hormon 2. Dessutom får hypofysen både stimulerande och hämmande information från hjärnan som påverkar membranet potential celler 3,4,5,6. Typiskt, stimulerande input ökar retbarhet och ofta involverar frisättning av Ca2 + från intracellulära butiker samt ökade bränning frekvens 7. Förstå hur cellen använder ion kanal sammansättning och anpassar sig till dessa signaler från hjärnan är nyckeln till förståelse hormon syntes och frisättning.
Patch-clamp tekniken utvecklades i slutet av 1970 av Sakmann Stuttgart och Neher 8,9,10 och förbättras ytterligare genom Hamill 11, och tillåter detaljerade undersökningar av elektrofysiologiska egenskaper hos celler ner till enda jonkanaler. Tekniken kan dessutom användas för att studera både ström och spänning. Idag är patch-fastspänning den gyllene standarden för att mäta elektrofysiologiska egenskaper av cellen. Fyra stora konfigurationer av tät förslutning patch-clamp teknik har varit utvecklade 11; den cell-anslutna, inifrån och ut, utsidan-out och hela-cell plåstret. De tre första konfigurationerna används vanligtvis för enda Jonen kanaliserar utredningar. För det fjärde, efter den cell-anslutna konfigurationen, görs ett hål i cellmembranet med hjälp av sub atmosfäriska trycket. Denna konfiguration tillåter också utredningar av ion kanal sammansättningen av hela cellen 12. En begränsning med denna teknik är dock att cytoplasmiska molekyler späds av patch pipett lösning 13 (figur 1A), vilket påverkar de elektriska och fysiologiska Svaren studerade celler. Några av dessa molekyler kan faktiskt spelar viktiga roller i transduktion av signalen eller i regleringen av olika jonkanaler. För att undvika detta, utvecklat Lindau och Fernandez 14 en metod där en por-bilda förening läggs till patch pipetten. Efter den cell-anslutna konfigurationen, föreningen kommer att införliva i plasmamembranet under plåstret och långsamt perforate membranet att skapa elektrisk kontakt med cytosolen (figur 1B). Flera olika antimykotika såsom nystatin 15 och amfotericin B 16eller ytaktiva ämnen såsom den saponin beta-escin 17,18 kan användas. Dessa föreningar skapa porer som är tillräckligt stor för att tillåta monovalenta ering och Cl– diffusion mellan cytosolen och patch pipetten samtidigt bevara de cytosoliska nivåerna av makromolekyler och större joner som Ca2 + 15, 16.
Utmaningen att använda perforerade patch är potentiellt hög serie motstånd. Serie motstånd (Rs) eller access motstånd är det kombinera motståndet över patch pipetten i förhållande till marken. Under patch-clamp inspelningar, den Rs kommer vara parallellt med membran motstånd (Rm). Rm och Rs i parallell arbete som en spänningsavdelare. Med hög Rs, faller spänningen över den Rs ger fel i inspelningarna. Felet blir större med större strömmar registreras. Spänningsavdelaren är dessutom också frekvens beroende skapar ett lågpassfilter, vilket påverkar den temporal upplösningen. I praktiken tillåta perforerade plåstret inte alltid inspelningar av stora och snabba strömmar som spänningen gated Na+ strömmar (för detaljerade avläsningar se referens 19). Rs kan dessutom variera under patch-clamp inspelningar, igen leder till förändringar i den inspelade aktuellt. Således, falska positiva kan uppstå i situationer där Rs ändras under drog ansökan.
Elektrofysiologi på skivad vävnad introducerades av Andersen lab att studera elektrofysiologiska egenskaper av nervcellerna i hjärnan 20. Tekniken banade väg för detaljerade undersökningar av enstaka celler liksom cell-cell kommunikation och cell kretsar i en mer intakt miljö. En liknande teknik för att göra hypofysen skivor introducerades 1998 av Guérineau et al. 21. det var dock inte före 2005, hjärnan-hypofys slice preparatet används framgångsrikt för patch-clamp studier i lever 22. I denna studie rapporterade författarna också användningen av perforerade patch-clamp inspelningar. Dock överlägset har de flesta av de elektrofysiologiska undersökningarna av hypofysen celler utförts hos däggdjur, och endast en handfull andra ryggradsdjur, inklusive lever fisk 1,2,22,23 . I Benfiskar utfördes nästan alla studier på primära dissocierade celler 24,25,26,27,28,29,30 .
I detta dokument beskriver vi en optimerad protokollet för beredning av friska hjärnan-hypofys skivor från den modell fisk medaka. Metoden representerar flera fördelar jämfört med primär dissocierade cellkulturer. Först registreras cellerna i en relativt bevarad miljö jämfört med separerade cell odlingsbetingelser. Andra, slice preparat tillåter oss att studera indirekta vägar medieras av cell-cell kommunikation 22, vilket inte är möjligt i dissocierade cell odlingsbetingelser. Dessutom visar vi hur man genomför elektrofysiologiska inspelningar på erhållna vävnad skivor med perforerade hela-cell patch-clamp teknik med amfotericin B som por-bilda agent.
Medaka är en liten sötvattensfisk som infödda till Asien, främst hittat i Japan. I fysiologi, embryologi och genetik av medaka har studerats för över 100 år 31, och det är en vanligt förekommande forskning modell i många laboratorier. Av särskild betydelse för denna uppsats är den distinkta morfologiska organisationen av hypotalamus-hypofys komplexet i lever fisk: medan hos däggdjur och fåglar hypotalamus nervceller släpper sin neuro-hormoner reglerar hypofysen endokrina celler in i portalen systemet av den medianen eminens finns det en direkt nervös projektion av hypotalamus nervceller på hypofysen i lever fisk 32endokrina celler. Därför är noggrant genomförda hjärnan-hypofys skivning av särskild betydelse i fisk, vilket tillåter oss att undersöka elektrofysiologiska egenskaper av hypofysen celler i en välbevarad hjärnan-hypofys-nätverk, och i synnerhet hur hypofysen celler styra sin retbarhet och därmed Ca2 + homeostas.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:1065px;" width="1065">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:309px;">Vibratome</td>
			<td style="width:171px;">Leica</td>
			<td style="width:157px;">VT1000 S</td>
			<td style="width:428px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:309px;">Chirurgical glue</td>
			<td style="width:171px;">WPI</td>
			<td>VETBOND</td>
			<td style="width:428px;">3M Vetbond Tissue Adhesive</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:309px;">Stainless steel blades</td>
			<td>Campden Instruments</td>
			<td>752-1-SS</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:309px;">metal molds</td>
			<td style="width:171px;">SAKURA</td>
			<td style="width:157px;">4122</td>
			<td style="width:428px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:309px;">steel harp</td>
			<td style="width:171px;">Warner instruments</td>
			<td style="width:157px;">64-1417</td>
			<td style="width:428px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:309px;">PBS</td>
			<td style="width:171px;">SIGMA</td>
			<td style="width:157px;">D8537</td>
			<td style="width:428px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:309px;">Ultrapure LMP agarose</td>
			<td style="width:171px;">invitrogen</td>
			<td style="width:157px;">166520-100</td>
			<td style="width:428px;"></td>
		</tr>
		<tr height="24">
			<td height="24" style="height:24px;width:309px;">patch pipettes</td>
			<td style="width:171px;">Sutter Instrument</td>
			<td style="width:157px;">BF150-110-10HP</td>
			<td style="width:428px;">Borosilicate with filament O.D.:1.5mm, I.D.:1.10mm</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:309px;">Microscope Slicescope</td>
			<td style="width:171px;">Scientifica</td>
			<td style="width:157px;">pro6000</td>
			<td style="width:428px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:309px;">P-Clamp10</td>
			<td style="width:171px;">Molecular Devices</td>
			<td style="width:157px;">#1-2500-0180</td>
			<td style="width:428px;">sofware</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:309px;">Digitizer Digidata 1550A1</td>
			<td style="width:171px;">Molecular Devices</td>
			<td style="width:157px;">DD1550</td>
			<td style="width:428px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:309px;">Amplifier Multiclap 700B Headstage CV-7B</td>
			<td style="width:171px;">Molecular Devices</td>
			<td style="width:157px;">1-CV-7B</td>
			<td style="width:428px;"></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:309px;">GnRH</td>
			<td style="width:171px;">Bachem</td>
			<td style="width:157px;">4108604</td>
			<td style="width:428px;">H-Glu-His-Trp-Ser-His-Gly-Leu-Ser-Pro-Gly-OH trifluoroacetate salt&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:309px;">pipette puller</td>
			<td style="width:171px;">Sutter Instrument</td>
			<td style="width:157px;">P-1000</td>
			<td style="width:428px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:309px;">amphotericin B</td>
			<td style="width:171px;">SIGMA</td>
			<td style="width:157px;">A9528</td>
			<td style="width:428px;">pore-forming antibiotic</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">polyethylenimine&#160;</td>
			<td style="width:171px;">SIGMA</td>
			<td style="width:157px;">P3143</td>
			<td style="width:428px;">50% PEI solution</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:309px;">microfiler syringe</td>
			<td style="width:171px;">WPI</td>
			<td style="width:157px;">MF28/g67-5</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:309px;">glass for the agar bridge</td>
			<td style="width:171px;">Sutter Instrument</td>
			<td style="width:157px;">BF200-116-15</td>
			<td style="width:428px;">Borosilicate with filament O.D.:2.0mm, I.D.:1.16mm Fire polished</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Micro-Manager software</td>
			<td style="width:171px;"></td>
			<td style="width:157px;"></td>
			<td style="width:428px;">Open Source Microscopy Software</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:309px;">optiMOS sCMOS camera</td>
			<td style="width:171px;">Qimaging</td>
			<td style="width:157px;">&#160;01-OPTIMOS-R-M-16-C</td>
			<td style="width:428px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:309px;">sonicator</td>
			<td style="width:171px;">Elma</td>
			<td style="width:157px;">D-7700 singen</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:309px;">NaCl</td>
			<td style="width:171px;">SiGMA</td>
			<td style="width:157px;">S3014</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:309px;">KCl</td>
			<td style="width:171px;">SiGMA</td>
			<td style="width:157px;">P9541</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:309px;">MgCl2</td>
			<td style="width:171px;">SiGMA</td>
			<td style="width:157px;">M8266</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:309px;">D-Glucose</td>
			<td style="width:171px;">SiGMA</td>
			<td style="width:157px;">G5400</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:309px;">Hepes</td>
			<td style="width:171px;">SiGMA</td>
			<td style="width:157px;">H4034</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:309px;">CaCl2</td>
			<td style="width:171px;">SiGMA</td>
			<td style="width:157px;">C8106</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:309px;">Sucrose</td>
			<td style="width:171px;">SiGMA</td>
			<td align="right" style="width:157px;">84097</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:309px;">D-mannitol</td>
			<td style="width:171px;">SiGMA</td>
			<td align="right" style="width:157px;">63565</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:309px;">MES-acid</td>
			<td style="width:171px;">SIGMA</td>
			<td style="width:157px;">M0895</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:309px;">BSA</td>
			<td style="width:171px;">SIGMA</td>
			<td style="width:157px;">A2153</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

healthy brain-pituitary slices for electrophysiological investigations of pituitary cells in teleost fish

Elektrofysiologiska utredningar av hypofysen celler har utförts i många ryggradsdjur, men väldigt få i lever fisk. Bland dessa, har en klar majoritet utförts på dissocierade primära celler. Att förbättra vår förståelse av hur lever hypofysen celler, beter sig i en mer biologiskt relevant miljö, visar detta protokoll hur man förbereder livskraftig hjärnan-hypofys skivor med de små sötvattensfisk medaka (Oryzias latipes). Att göra hjärnan-hypofys skivor, justerades pH och osmolalitet på alla lösningar till värdena i kroppsvätskor sötvattensfisk lever vid 25 till 28 ° C. Efter slice beredningen skall visar protokollet hur man genomför elektrofysiologiska inspelningar med perforerade hela-cell patch-clamp teknik. Patch-clamp tekniken är ett kraftfullt verktyg med oöverträffad temporal upplösning och känslighet, så att utredningen av elektriska egenskaper från intakt hela celler ned till enstaka jonkanaler. Perforerad plåstret är unikt genom att det håller intracellulära miljön intakt hindrar reglerande element i cytosolen från späds ut av patch pipett elektrod lösningen. Däremot när du utför traditionella hela-cell inspelningar, observerades det att medaka hypofysen celler snabbt förlorar sin förmåga att brand handlingspänningar. Bland de olika perforering teknikerna tillgängliga visar detta protokoll hur att uppnå perforering av lappat membranet med fungicid amfotericin B.

Detta protokoll visar ett steg protokoll för hur man kan uppnå tillförlitlig elektrofysiologiska inspelningar från hypofysen (gonadotrope) celler, med hjälp av en medaka transgena [Tg (lhb- hrGfpII)] där målet celler (Lh-producerande gonadotropes) är märkt med grönt fluorescerande protein (GFP).
Inledningsvis, genomfördes elektrofysiologiska undersökningarna med hela-cell-konfiguration. Spontan handlingspän...

Watch this Scientific Journal Video about Healthy Brain-pituitary Slices for Electrophysiological Investigations of Pituitary Cells in Teleost Fish at JoVE.com

Healthy Brain-pituitary Slices for Electrophysiological Investigations of Pituitary Cells in Teleost Fish

I artikeln beskrivs en optimerad protokollet för att göra lönsamma hjärnan-hypofys vävnad skivor, använder den lever fisk medaka (Oryzias latipes), följt av elektrofysiologiska inspelningar av hypofysen celler med hjälp av patch-clamp teknik med den perforerad patch konfiguration.

Friska hjärnan-hypofys skivor för elektrofysiologiska undersökningar av hypofysen celler i lever fisk

Electrophysiological investigations of pituitary cells have been conducted in numerous vertebrate species, but very few in teleost fish. Among these, the ...

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Electrophysiological Recordings from the Giant Fiber Pathway of D. melanogaster

Electrophysiological Recordings from the Giant Fiber Pathway of D. melanogaster

Elektrofysiologiska inspelningar från Giant Fiber stig D. melanogaster</em

When startled adult D. melanogaster react by jumping into the air and flying away. In many invertebrate species, including D. melanogaster, the "escape" ...

Live-cell Imaging of Sensory Organ Precursor Cells in Intact Drosophila Pupae

Live-cell Imaging of Sensory Organ Precursor Cells in Intact Drosophila Pupae

Live-cell imaging av sensoriska celler orgel Precursor i intakt Drosophila Puppor

Since the discovery of Green Fluorescent Protein (GFP), there has been a revolutionary change in the use of live-cell imaging as a tool for understanding ...

Dual Electrophysiological Recordings of Synaptically-evoked Astroglial and Neuronal Responses in Acute Hippocampal Slices

Dubbla Elektrofysiologiska Inspelningar av synaptiskt-framkallade astrogliala och neuronala svar i akut hippocampus skivor

Astrocytes form together with neurons tripartite synapses, where they integrate and modulate neuronal activity. Indeed, astrocytes sense neuronal inputs ...

In Vivo Electrophysiological Measurements on Mouse Sciatic Nerves

In Vivo Electrophysiological Measurements on Mouse Sciatic Nerves

In Vivo Elektro Mätningar på Mouse ischiasnerver

Electrophysiological studies allow a rational classification of various neuromuscular diseases and are of help, together with neuropathological ...

Paired Whole Cell Recordings in Organotypic Hippocampal Slices

Kopplade Hela Cell Inspelningar i Organotypic hippocampus Slices

Pair recordings involve simultaneous whole cell patch clamp recordings from two synaptically connected neurons, enabling not only direct ...

Electrophysiological and Morphological Characterization of Neuronal Microcircuits in Acute Brain Slices Using Paired Patch-Clamp Recordings

Elektro och morfologisk karakterisering av neurala Microcircuits i akut hjärnan skivor Använda Kopplade Patch-Clamp Inspelningar

The combination of patch clamp recordings from two (or more) synaptically coupled neurons (paired recordings) in acute brain slice preparations with ...

Ex Vivo Optogenetic Dissection of Fear Circuits in Brain Slices

Ex Vivo Optogenetic Dissection of Fear Circuits in Brain Slices

Ex vivo optogenetic Dissekering av skräck kretsar i hjärnan skivor

Optogenetic approaches are now widely used to study the function of neural populations and circuits by combining targeted expression of light-activated ...

Preparation of Horizontal Slices of Adult Mouse Retina for Electrophysiological Studies

Framställning av horisontella skivor Adult mus Retina för elektrofysiologiska studier

Vertical slice preparations are well established to study circuitry and signal transmission in the adult mammalian retina. The plane of sectioning in ...

Electrophysiological Investigations of Retinogeniculate and Corticogeniculate Synapse Function

Elektrofysiologiska utredningar av Retinogeniculate och Kortikogeniculate Synapsefunktion

The lateral geniculate nucleus is the first relay station for the visual information. Relay neurons of this thalamic nucleus integrate input from retinal ...

Assessment of Long-term Depression Induction in Adult Cerebellar Slices

Bedömning av långvarig depression induktion hos vuxna cerebellär skivor

Synaptic plasticity provides a mechanism for learning and memory. For cerebellar motor learning, long-term depression (LTD) of synaptic transmissions from ...