Name: localization of the locus coeruleus in the mouse brain
Uploaded: 2019-03-07T14:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Localization of the Locus Coeruleus in the Mouse Brain at JoVE.com

Wij danken Abigael Muchenditsi voor het onderhoud van de kolonie van de muis. Gebruik van de geavanceerde Photon bron bij het Argonne National Laboratory werd gesteund door de Amerikaanse Department of Energy, Office of Science, Office van energie basiswetenschappen, onder contractnummer: DE-AC02-06CH11357. Wij danken Olga Antipova en Dr. Stefan Vogt voor gebruikersondersteuning en assistentie bij de geavanceerde Photon bron. Dit werk werd gefinancierd door het National Institute of Health subsidie 2R01GM101502 aan SL.

Studies van dieren werd goedgekeurd door de Johns Hopkins Universiteit Animal Care en gebruik (ACUC) protocolnummer M017M385.
1. brain snijden
<ol><li>Anesthetize om te immobiliseren, muizen door toepassing van 3% Isofluraan.<ol>
<li>Doordrenk een katoenen bal met druppels Isofluraan en plaats deze in een tube van 15 mL microcentrifuge. Plaats de neus van het dier in de buis en laat ze de Isofluraan inademt. Controleer of de diepte van de verdoving door het ontbreken van reactie op Teen-snui...

<ol>
	<li>Robertson, S. D., Plummer, N. W., de Marchena, J., Jensen, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Developmental+origins+of+central+norepinephrine+neuron+diversity.">Developmental origins of central norepinephrine neuron diversity.</a> Nature neuroscience. 16, 1016-1023 (2013).</li><li>Kobayashi, R. M., Palkovits, M., Jacobowitz, D. M., Kopin, 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=Biochemical+mapping+of+the+noradrenergic+projection+from+the+locus+coeruleus.+A+model+for+studies+of+brain+neuronal+pathways.">Biochemical mapping of the noradrenergic projection from the locus coeruleus. A model for studies of brain neuronal pathways.</a> Neurology. 25, 223-233 (1975).</li><li>Olson, L., Fuxe, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=On+the+projections+from+the+locus+coeruleus+noradrealine+neurons:+the+cerebellar+innervation.">On the projections from the locus coeruleus noradrealine neurons: the cerebellar innervation.</a> Brain research. 28, 165-171 (1971).</li><li>Costa, A., Castro-Zaballa, S., Lagos, P., Chase, M. H., Torterolo, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Distribution+of+MCH-containing+fibers+in+the+feline+brainstem:+Relevance+for+REM+sleep+regulation.">Distribution of MCH-containing fibers in the feline brainstem: Relevance for REM sleep regulation.</a> Peptides. , 50-61 (2018).</li><li>Semba, J., Toru, M., Mataga, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Twenty-four+hour+rhythms+of+norepinephrine+and+serotonin+in+nucleus+suprachiasmaticus,+raphe+nuclei,+and+locus+coeruleus+in+the+rat.">Twenty-four hour rhythms of norepinephrine and serotonin in nucleus suprachiasmaticus, raphe nuclei, and locus coeruleus in the rat.</a> Sleep. 7, 211-218 (1984).</li><li>Takeuchi, T., 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=Locus+coeruleus+and+dopaminergic+consolidation+of+everyday+memory.">Locus coeruleus and dopaminergic consolidation of everyday memory.</a> Nature. 537, 357-362 (2016).</li><li>Korf, J., Aghajanian, G. K., Roth, R. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Increased+turnover+of+norepinephrine+in+the+rat+cerebral+cortex+during+stress:+role+of+the+locus+coeruleus.">Increased turnover of norepinephrine in the rat cerebral cortex during stress: role of the locus coeruleus.</a> Neuropharmacology. 12, 933-938 (1973).</li><li>Sara, S. J., Segal, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Plasticity+of+sensory+responses+of+locus+coeruleus+neurons+in+the+behaving+rat:+implications+for+cognition.">Plasticity of sensory responses of locus coeruleus neurons in the behaving rat: implications for cognition.</a> Progress in brain research. 88, 571-585 (1991).</li><li>Markevich, V. A., Voronin, L. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Synaptic+reactions+of+sensomotor+cortex+neurons+to+stimulation+of+emotionally+significant+brain+structures].">Synaptic reactions of sensomotor cortex neurons to stimulation of emotionally significant brain structures].</a> Zhurnal vysshei nervnoi deiatelnosti imeni I P Pavlova. 29, 1248-1257 (1979).</li><li>File, S. E., Deakin, J. F., Longden, A., Crow, T. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+investigation+of+the+role+of+the+locus+coeruleus+in+anxiety+and+agonistic+behaviour.">An investigation of the role of the locus coeruleus in anxiety and agonistic behaviour.</a> Brain research. 169, 411-420 (1979).</li><li>Pamphlett, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Uptake+of+environmental+toxicants+by+the+locus+ceruleus:+a+potential+trigger+for+neurodegenerative,+demyelinating+and+psychiatric+disorders.">Uptake of environmental toxicants by the locus ceruleus: a potential trigger for neurodegenerative, demyelinating and psychiatric disorders.</a> Medical hypotheses. 82, 97-104 (2014).</li><li>Wang, 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=Neuromelanin-sensitive+magnetic+resonance+imaging+features+of+the+substantia+nigra+and+locus+coeruleus+in+de+novo+Parkinson's+disease+and+its+phenotypes.">Neuromelanin-sensitive magnetic resonance imaging features of the substantia nigra and locus coeruleus in de novo Parkinson's disease and its phenotypes.</a> European journal of neurology. 25, 949-973 (2018).</li><li>Oliveira, L. M., Tuppy, M., Moreira, T. S., Takakura, A. C. <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+the+locus+coeruleus+catecholaminergic+neurons+in+the+chemosensory+control+of+breathing+in+a+Parkinson's+disease+model.">Role of the locus coeruleus catecholaminergic neurons in the chemosensory control of breathing in a Parkinson's disease model.</a> Experimental neurology. , 172-180 (2017).</li><li>Zarow, C., Lyness, S. A., Mortimer, J. A., Chui, H. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neuronal+loss+is+greater+in+the+locus+coeruleus+than+nucleus+basalis+and+substantia+nigra+in+Alzheimer+and+Parkinson+diseases.">Neuronal loss is greater in the locus coeruleus than nucleus basalis and substantia nigra in Alzheimer and Parkinson diseases.</a> Archives of neurology. 60, 337-341 (2003).</li><li>Chandley, M. 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=Gene+expression+deficits+in+pontine+locus+coeruleus+astrocytes+in+men+with+major+depressive+disorder.">Gene expression deficits in pontine locus coeruleus astrocytes in men with major depressive disorder.</a> Journal of psychiatry &amp; neuroscience : JPN. 38, 276-284 (2013).</li><li>Bernard, R., 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=Altered+expression+of+glutamate+signaling,+growth+factor,+and+glia+genes+in+the+locus+coeruleus+of+patients+with+major+depression.">Altered expression of glutamate signaling, growth factor, and glia genes in the locus coeruleus of patients with major depression.</a> Molecular psychiatry. 16, 634-646 (2011).</li><li>Gos, T., 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=Tyrosine+hydroxylase+immunoreactivity+in+the+locus+coeruleus+is+elevated+in+violent+suicidal+depressive+patients.">Tyrosine hydroxylase immunoreactivity in the locus coeruleus is elevated in violent suicidal depressive patients.</a> European archives of psychiatry and clinical neuroscience. 258, 513-520 (2008).</li><li>Bielau, H., 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=Immunohistochemical+evidence+for+impaired+nitric+oxide+signaling+of+the+locus+coeruleus+in+bipolar+disorder.">Immunohistochemical evidence for impaired nitric oxide signaling of the locus coeruleus in bipolar disorder.</a> Brain research. 1459, 91-99 (2012).</li><li>Wiste, A. K., Arango, V., Ellis, S. P., Mann, J. J., Underwood, M. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Norepinephrine+and+serotonin+imbalance+in+the+locus+coeruleus+in+bipolar+disorder.">Norepinephrine and serotonin imbalance in the locus coeruleus in bipolar disorder.</a> Bipolar disorders. 10, 349-359 (2008).</li><li>Borodovitsyna, O., Flamini, M. D., Chandler, D. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Acute+Stress+Persistently+Alters+Locus+Coeruleus+Function+and+Anxiety-like+Behavior+in+Adolescent+Rats.">Acute Stress Persistently Alters Locus Coeruleus Function and Anxiety-like Behavior in Adolescent Rats.</a> Neuroscience. 373, 7-19 (2018).</li><li>Hirschberg, S., Li, Y., Randall, A., Kremer, E. J., Pickering, A. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Functional+dichotomy+in+spinal-+vs+prefrontal-projecting+locus+coeruleus+modules+splits+descending+noradrenergic+analgesia+from+ascending+aversion+and+anxiety+in+rats.">Functional dichotomy in spinal- vs prefrontal-projecting locus coeruleus modules splits descending noradrenergic analgesia from ascending aversion and anxiety in rats.</a> eLife. 6, (2017).</li><li>McCall, J. G., 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=CRH+Engagement+of+the+Locus+Coeruleus+Noradrenergic+System+Mediates+Stress-Induced+Anxiety.">CRH Engagement of the Locus Coeruleus Noradrenergic System Mediates Stress-Induced Anxiety.</a> Neuron. 87, 605-620 (2015).</li><li>Borges, G. P., Mico, J. A., Neto, F. L., Berrocoso, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Corticotropin-Releasing+Factor+Mediates+Pain-Induced+Anxiety+through+the+ERK1/2+Signaling+Cascade+in+Locus+Coeruleus+Neurons.">Corticotropin-Releasing Factor Mediates Pain-Induced Anxiety through the ERK1/2 Signaling Cascade in Locus Coeruleus Neurons.</a> The international journal of neuropsychopharmacology. 18, (2015).</li><li>Simone, 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=Ethinyl+estradiol+and+levonorgestrel+alter+cognition+and+anxiety+in+rats+concurrent+with+a+decrease+in+tyrosine+hydroxylase+expression+in+the+locus+coeruleus+and+brain-derived+neurotrophic+factor+expression+in+the+hippocampus.">Ethinyl estradiol and levonorgestrel alter cognition and anxiety in rats concurrent with a decrease in tyrosine hydroxylase expression in the locus coeruleus and brain-derived neurotrophic factor expression in the hippocampus.</a> Psychoneuroendocrinology. 62, 265-278 (2015).</li><li>Carter, M. 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=Tuning+arousal+with+optogenetic+modulation+of+locus+coeruleus+neurons.">Tuning arousal with optogenetic modulation of locus coeruleus neurons.</a> Nature. 13, 1526-1533 (2010).</li><li>Fan, Y., 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=Corticosterone+administration+up-regulated+expression+of+norepinephrine+transporter+and+dopamine+beta-hydroxylase+in+rat+locus+coeruleus+and+its+terminal+regions.">Corticosterone administration up-regulated expression of norepinephrine transporter and dopamine beta-hydroxylase in rat locus coeruleus and its terminal regions.</a> Journal of neurochemistry. 128, 445-458 (2014).</li><li>Xiao, T., 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=Copper+regulates+rest-activity+cycles+through+the+locus+coeruleus-norepinephrine+system.">Copper regulates rest-activity cycles through the locus coeruleus-norepinephrine system.</a> Nature chemical biology. 14, 655-663 (2018).</li><li>Amaral, D. G., Sinnamon, H. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+locus+coeruleus:+neurobiology+of+a+central+noradrenergic+nucleus.">The locus coeruleus: neurobiology of a central noradrenergic nucleus.</a> Progress in neurobiology. 9, 147-196 (1977).</li><li>Ralle, 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=Disease+at+a+Single+Cell+Level:+intracellular+copper+trafficking+activates+compartment-specific+responses+in+hepatocytes.">Disease at a Single Cell Level: intracellular copper trafficking activates compartment-specific responses in hepatocytes.</a> The Journal of Biological Chemistry. 285, 30875-30883 (2010).</li><li>Paxinos, G., Franklin, K. B. J. <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 Mouse Brain in Stereotaxic Coordinates. , (2013).</li><li>Bonnemaison, M. L., 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=Copper,+zinc+and+calcium:+imaging+and+quantification+in+anterior+pituitary+secretory+granules.">Copper, zinc and calcium: imaging and quantification in anterior pituitary secretory granules.</a> Metallomics : integrated biometal science. 8, 1012-1022 (2016).</li><li>Nietzold, T., 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=Quantifying+X-Ray+Fluorescence+Data+Using+MAPS.">Quantifying X-Ray Fluorescence Data Using MAPS.</a> Journal of visualized experiments : JoVE. , (2018).</li><li>Vogt, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=MAPS:+A+set+of+software+tools+for+analysis+and+visualization+of+3D+X-ray+fluorescence+data+sets.">MAPS: A set of software tools for analysis and visualization of 3D X-ray fluorescence data sets.</a> J. Phys. IV France. 104, 635-638 (2003).</li><li>Davies, K. 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=Copper+pathology+in+vulnerable+brain+regions+in+Parkinson's+disease.">Copper pathology in vulnerable brain regions in Parkinson's disease.</a> Neurobiology of aging. 35, 858-866 (2014).</li><li>Davies, K. M., Mercer, J. F., Chen, N., Double, K. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Copper+dyshomoeostasis+in+Parkinson's+disease:+implications+for+pathogenesis+and+indications+for+novel+therapeutics.">Copper dyshomoeostasis in Parkinson's disease: implications for pathogenesis and indications for novel therapeutics.</a> Clinical science. 130, 565-574 (2016).</li><li>James, S. 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=Quantitative+comparison+of+preparation+methodologies+for+X-ray+fluorescence+microscopy+of+brain+tissue.">Quantitative comparison of preparation methodologies for X-ray fluorescence microscopy of brain tissue.</a> Analytical and bioanalytical chemistry. , 853-864 (2011).</li></ol>

Goed kunt u het model is een cruciale stap in dit protocol. Omdat we zijn met behulp van anatomische eigenschappen van de dorsale oppervlak van de hersenen te vinden LC (grens tussen het cerebellum en de colliculus inferior), is het belangrijk dat de gedeelten correct zijn uitgelijnd. Dit vereist zorg bij het correct vaststellen van de hersenen naar de muis hersenen slicer matrix. Het is raadzaam snijden ~ 500 μm meer weefsel anterior en posterior naar LC om te voorkomen dat de celkern ontbreekt. De meest voorkomende fo...

De locus coeruleus (LC) is een belangrijk gebied in de hersenstam en een grote site van noradrenaline (NE) productie1. De LC projecties in de hersenen2 naar de cortex, de hippocampus en de kleine hersenen3 stuurt en reguleert belangrijke fysiologische processen, met inbegrip van circadiane ritme4,5, aandacht en geheugen6, benadrukken7, cognitieve processen8en emotie9,10. Dysfunctie van LC heeft betrokken bij neurologische en neuropsychiatrische aandoeningen11, met inbegrip van Parkinson ziekte12,13,14,14van de ziekte van Alzheimer, depressie15 ,16,17, bipolaire wanorde18,19, en angst20,21,22,23, 24. gezien deze rollen, analyse van LC is cruciaal voor het bestuderen van zijn functie en dysfunctie.
Muizen worden veel gebruikt voor het onderzoek van fysiologische en pathofysiologische processen. Vanwege hun kleine omvang heeft de muis LC een gemiddelde diameter van ~ 300 μm, wat leidt tot problemen lokaliseren van de structuur. Tijdens de hersenen afdelen, kan de LC gemakkelijk worden gemist in een coronale of Sagittaal secties. Beschikbare studies beschrijven identificatie van LC in dieren bieden niet een stapsgewijze protocol dat een niet-deskundige,1,25 volgen kan. Dus, als u wilt bieden begeleiding voor de lokalisatie van LC, beschrijven we een protocol die we ontwikkeld om te zoeken van deze regio in de hersenen van de muis voor verschillende toepassingen (Figuur 1, Figuur 2, , Figuur 3). Het protocol geldt zorgvuldig gecontroleerde hersenen afdelen en immunohistochemische detectie van DBH26,27, of als alternatief TH24, beide enzymen hoogverrijkt in de LC-28. Zodra LC door immunohistochemistry ligt, kunnen aangrenzende hersenen segmenten worden gebruikt voor verdere studies, met inbegrip van morfologische en metabole analyses, evenals metalen imaging studies via Röntgen fluorescentie microscopie (XFM)29. We beschrijven XFM als voorbeeld in dit protocol (Figuur 3).

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>Adult mouse brain slicer matrix</td>
			<td>Zivic Instruments</td>
			<td>BSMAS001-1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Anti-rabbit secondary antibody, Alexa Fluor 488 (source - donkey)</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific</td>
			<td>A-21206</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Charged glass slides</td>
			<td>Genesee</td>
			<td>29-107</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Confocal microscope</td>
			<td>Zeiss</td>
			<td>LSM 800</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cryostat</td>
			<td>Microm GmbH</td>
			<td>HM 505E</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cryostat cutting blades</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific</td>
			<td>MX35</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Scissors Mini, 9.5cm</td>
			<td>Antech Diagnostcs</td>
			<td>503241</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>DAPI (4&#39;,6-diamidino-2-phenylindole)</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>D9542-10MG</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dopamine &#946;-hydroxylase (DBH) antibody - inhouse production (source - rabbit)</td>
			<td>B. Eipper</td>
			<td>-</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dopamine &#946;-hydroxylase (DBH) antibody - commercially availabe (source - rabbit)</td>
			<td>Cell Signaling</td>
			<td>8586</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Falcon tubes, 50ml</td>
			<td>USA Scientific</td>
			<td>339652</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Forane (isofluorane)</td>
			<td>Baxter</td>
			<td>NDC 1019-360-60</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Forceps Micro Adson</td>
			<td>Antech Diagnostcs</td>
			<td>501245</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hardset mounting media</td>
			<td>EM sciences</td>
			<td>17984-24</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microscope</td>
			<td>Pascal</td>
			<td>LSM 5</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Multi-well plates, 24 wells</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific</td>
			<td>930186</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Optimal cutting temperature compound (OCT)</td>
			<td>VWR/ tissue tech</td>
			<td>102094-106</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Paraformaldehyde (PFA)/ formalin 10%</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>SF98-4</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Peel-A-Way disposable embedding molds</td>
			<td>Polysciences Inc.</td>
			<td>18646A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pencil brush</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Phosphate buffered saline (PBS)</td>
			<td>Life Tech</td>
			<td>14190250</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Razor blades</td>
			<td>Amazon</td>
			<td colspan="2">ASIN: B000CMFJZ2</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Spatulas</td>
			<td>Antech Diagnostcs</td>
			<td>14374</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>T pins</td>
			<td>Office Depot</td>
			<td>344615</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>The Mouse Brain in Stereotaxic Coordinates, Paxinos and Franklin, 3rd Edition</td>
			<td>Amazon</td>
			<td>ISBN: 978-0123694607</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Triton-X 100 (to prepare PBSD)</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>T8787</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tween 20</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>P7949-500ml</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tyrosine hydroxylase (TH) antibody (source - rabbit)</td>
			<td>EMD Millipore</td>
			<td>AB152</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ultralene thin film for XRF</td>
			<td>SPEX Sample Prep</td>
			<td>3525</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Wide-field fluorescent microscope</td>
			<td>Zeiss</td>
			<td>Axio Zoom.V16</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

localization of the locus coeruleus in the mouse brain

De locus coeruleus (LC) is een belangrijke zendmast voor noradrenaline produceren neuronen die moduleren van een aantal fysiologische functies. Structurele of functionele afwijkingen van LC gevolgen voor verschillende hersengebieden, waaronder cortex, hippocampus en kleine hersenen en kunnen bijdragen aan depressie, bipolaire stoornis, angst, evenals ziekte van Parkinson en de ziekte van Alzheimer. Deze aandoeningen worden vaak geassocieerd met metalen misbalance, maar de rol van metalen in LC is slechts ten dele begrepen. Morfologische en functionele studies van LC nodig zijn om de menselijke pathologieën en de bijdrage van metalen beter te begrijpen. Muizen zijn een gebruikte experimentele model, maar de muis LC is klein (~0.3 mm doorsnede) en moeilijk om te bepalen voor een niet-deskundige. Hier beschrijven we een stapsgewijze immunohistochemistry-gebaseerd protocol om te lokaliseren van de LC in het muis hersenen. Dopamine-β-hydroxylase (DBH), en anderzijds tyrosine hydroxylase (TH), beide enzymen sterk uitgedrukt in de LC, worden gebruikt als immunohistochemische markeringen in plakjes van de hersenen. Secties grenzend aan LC-bevattende secties bruikbaar zijn voor verdere analyse, met inbegrip van histologie voor morfologische studies, metabole testen, alsook metalen imaging X-ray fluorescentie microscopie (XFM).

Veranderingen in de homeostase van de metalen (bijvoorbeeld Cu, Fe, Zn en Mn) worden vaak waargenomen in neurologische aandoeningen, met inbegrip van wijzigingen in de LC34,35. Metalen besturingsniveaus in de hersenen is dus nodig voor begrip van de mechanismen van de ziekte. De secties van de hersenen die zijn gegenereerd met het beschreven protocol kunnen worden gebruikt om te kwantificeren van de niveaus van Cu en andere metale...

Watch this Scientific Journal Video about Localization of the Locus Coeruleus in the Mouse Brain at JoVE.com

Localization of the Locus Coeruleus in the Mouse Brain

De locus coeruleus is een kleine cluster van neuronen betrokken bij allerlei fysiologische processen. Hier beschrijven we een protocol ter voorbereiding van muis hersenen secties voor studies van eiwitten en metalen in deze kern.

Lokalisatie van de Locus Coeruleus in de hersenen van de muis

The locus coeruleus (LC) is a major hub of norepinephrine producing neurons that modulate a number of physiological functions. Structural or functional ...

Disfunctie van locus coeruleus is betrokken bij neurologische en neuropsychiatrische aandoeningen, waaronder de ziekte van Parkinson, de ziekte van Alzheimer, depressie, bipolaire stoornis, en angst. Gezien deze rollen is analyse van locus coeruleus cruciaal voor het bestuderen van de functie en disfunctie. Tijdens de doorsnede van de hersenen van de muis kan de locuscoeruleus gemakkelijk worden gemist in coronale of sagittale secties vanwege zijn kleine omvang.Om zo richtlijnen te bieden voor de lokalisatie van locus coeruleus, beschrijven we een protocol dat we hebben ontwikkeld om dit gebied in het muizenbrein te lokaliseren voor verschillende toepassingen. Begin met het plaatsen van vers geïsoleerde hersenen van een verdoofde en vervolgens geperfundeerde muis in 4%PFA in een 50-milliliter buis. De hersenen 24 uur uitbroeden bij vier graden Celsius.Gebruik tangen om de hersenen over te brengen in een 50-milliliter conische buis gevuld met 25 milliliter van 30% sacharose oplossing. Broed het op vier graden Celsius gedurende 48 tot 72 uur tot de hersenen zinkt naar de bodem van de buis. Om de hersenstam sectie insluiten, plaats de gesneden oppervlak op de bodem van een inbedding schimmel, en voeg optimale snijtemperatuur verbinding om de hersenstam te omringen.Bevries de ingebedde hersenen in een min 80 graden Celsius vriezer voor ten minste 12 uur tot verder gebruik. Plaats de mal met de hersenen in de cryostat en broed het enkele uren uit om de temperatuur aan te passen aan die van de cryostat. Om de OCT blok met de hersenen bloot te stellen, gebruik een scheermesje om de vier randen van de mal helemaal naar de bodem te snijden, en dan schil weg de inbedding schimmel uit.Gebruik scheermesjes om overtollige OCT van het oppervlak van het blok te verwijderen, om ervoor te zorgen dat de hersenen niet worden aangeraakt. Monteer vervolgens het OCT-blok op de klem van de cryostat, waardoor het snijoppervlak van de hersenen naar voren wordt blootgesteld. Om de hersenen aan te passen, oriënteert u het snijoppervlak parallel aan de scheermesjes van de cryostat.Het goed oriënteren van het exemplaar is een cruciale stap in dit protocol. Omdat we anatomische kenmerken van het dorsale oppervlak van de hersenen gebruiken om LC te lokaliseren, zoals de grens tussen cerebellum en inferieure colliculus, is het belangrijk dat de secties goed worden uitgelijnd. Dit vereist zorg bij het goed instellen van de hersenen in de muis hersenen slicer matrix.Trim de hersenen vanaf de medulla, snijden 100-micrometer secties rostrally. Zodra de cerebellum en hersenstam beginnen te snijden als een continue plak op het niveau van de vierde ventrikel, beginnen met het verzamelen van plakjes op 50-micrometer dikte. Gebruik tangen om elke hersenen slice te verzamelen en plaats het in een put van een 24-goed plaat gevuld met PBS.De locus coeruleus zal het meest merkbaar zijn in een segment waar het cerebellum en de inferieure colliculus elkaar ontmoeten op ongeveer 5,52 millimeter achterste van bregma. Op de eerste dag, was de hersenen plakjes in de 24-well plaat drie keer gedurende vijf minuten elk in PBS. Voeg vervolgens 0,5% PBS toe met wasmiddel en doordringt ze gedurende 24 uur bij vier graden Celsius.Op de volgende dag, was de plakjes drie keer gedurende vijf minuten elk met 0,5% PBSD. Voeg vervolgens het primaire antilichaam toe bij een verdunning van één tot 500 in 0,5%PBSD en broed gedurende 18 uur bij vier graden Celsius. Op de derde dag, was de plakjes drie keer gedurende 10 minuten elk met 0,5%PBSD, voeg vervolgens het secundaire antilichaam bij een verdunning van een tot 1000 in 0,5%PBSD.Wikkel de plaat met aluminiumfolie en broed 16 uur lang op vier graden Celsius. Na incubatie, was de plakjes drie keer gedurende vijf minuten elk met 0,5%PBSD, en vervolgens gedurende vijf minuten in PBS. Bedek de secties met behulp van hard-set montagemedium zonder DAPI.Dek af met een glazen deksel en droog gedurende 30 minuten op kamertemperatuur. Gebruik vervolgens een confocale microscoop met instellingen om signaal van de juiste fluorescentiegolflengte naar beeld hersenen plakjes te detecteren. Na het aanpassen van de microscoop aan het brandpuntsvlak van de hersenen slice, gebruik 10 keer vergroting om een enkel beeld te nemen.Gebruik de vierde ventrikel gelegen onder het cerebellum en boven pons en hersenstam om een mogelijke LC-regio in de hersenen slice lokaliseren. Focus op de laterale randen van de vierde ventrikel en de LC zal worden gevestigd vanaf de randen van de vierde ventrikel en wijzen naar de pons hersenstam regio. Intracellulaire verdeling van dopamine bèta-hydroxylase, een eiwit uitgedrukt in de LC, werd beoordeeld met behulp van dit protocol om LC-morfologie en neuronale dichtheid te bestuderen.Een ander eiwit uitgedrukt in de LC, tyrosine hydroxylase, toonde ook een sterk groen fluorescerend signaal in de hersenen plakjes met de LC.Veranderingen in metaal homeostase worden vaak waargenomen bij neurologische aandoeningen, met inbegrip van veranderingen in de LC.In dit voorbeeld, wanneer een hersenen slice gesneden door de LC werd gemeten voor fosfaat, kalium, zink en koper, alleen koper toonde een specifieke toename van het signaal. We raden aan om ongeveer 500 micron meer weefselvoorste en achterste naar LC te snijden om te voorkomen dat de kern ontbreekt en meer secties te snijden dan nodig is, vooral als de eerste keer dit protocol uitvoert. Zorgvuldige studie van de hersenen atlas beelden voorafgaand aan vlekken is zeer nuttig.Zodra LC is gelegen door immunohistochemie, aangrenzende hersenen plakjes kunnen worden gebruikt voor verdere studies, met inbegrip van morfologische en metabole analyse, evenals metalen imaging studies via x-ray fluorescentie microscopie. De hersensecties die worden gegenereerd met behulp van het beschreven protocol kunnen worden gebruikt om de niveaus van koper en andere metalen in de LC te kwantificeren en te vergelijken met de niveaus in regio's buiten de LC, wat nodig is voor het begrijpen van het ziektemechanisme. Verdere mogelijke toepassingen van dit protocol zijn de detectie van overvloed en intracellulaire verdeling van dopamine bèta-hydroxylase, tyrosine hydroxylase, en andere eiwitten uitgedrukt in de LC individueel, of in de co-kleuring testen, studies van LC morfologie en neuronale dichtheid.

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Live Imaging of Mitosis in the Developing Mouse Embryonic Cortex

Live-Imaging van mitose in het ontwikkelen van muis embryonale Cortex

Although of short duration, mitosis is a complex and dynamic multi-step process fundamental for development of organs including the brain. In the ...

Intracerebroventricular Viral Injection of the Neonatal Mouse Brain for Persistent and Widespread Neuronal Transduction

Intracerebroventriculaire Viral Injectie van de Neonatale Mouse Brain voor persistent en wijdverbreide Neuronale Transduction

With the pace of scientific advancement accelerating rapidly, new methods are needed for experimental neuroscience to quickly and easily manipulate gene ...

Telomerase Activity in the Various Regions of Mouse Brain: Non-Radioactive Telomerase Repeat Amplification Protocol (TRAP) Assay

Telomerase Activity in the Various Regions of Mouse Brain: Non-Radioactive Telomerase Repeat Amplification Protocol TRAP Assay

Telomerase activiteit in de verschillende regio&#39;s van de hersenen van muizen: Non-Radioactive Telomerase Herhaal Amplification Protocol (TRAP) Assay

Telomerase, a ribonucleoprotein, is responsible for maintaining the telomere length and therefore promoting genomic integrity, proliferation, and ...

Conditional Genetic Transsynaptic Tracing in the Embryonic Mouse Brain

Voorwaardelijke Genetische transsynaptische Tracing in de embryonale hersenen van muizen

Anatomical path tracing is of pivotal importance to decipher the relationship between brain and behavior. Unraveling the formation of neural circuits ...

Stereotaxic Infusion of Oligomeric Amyloid-beta into the Mouse Hippocampus

Stereotaxische Infusion van Oligomere amyloid-beta in de Mouse Hippocampus

Alzheimer&#8217;s disease is a neurodegenerative disease affecting the aging population. A key neuropathological feature of the disease is the ...

Live Imaging of the Ependymal Cilia in the Lateral Ventricles of the Mouse Brain

Live-Imaging van de Ependymale Cilia in de laterale ventrikels van de hersenen van muizen

Multiciliated ependymal cells line the ventricles in the adult brain. Abnormal function or structure of ependymal cilia is associated with various ...

Imaging Serotonergic Fibers in the Mouse Spinal Cord Using the CLARITY/CUBIC Technique

Beeldvorming Serotonerge vezels in de muis Spinal Cord Met behulp van de DUIDELIJKHEID / CUBIC Techniek

Long descending fibers to the spinal cord are essential for locomotion, pain perception, and other behaviors. The fiber termination pattern in the spinal ...

Recording Synaptic Plasticity in Acute Hippocampal Slices Maintained in a Small-volume Recycling-, Perfusion-, and Submersion-type Chamber System

Synaptische plasticiteit opnemen in Acute Hippocampal plakjes onderhouden in een kleine volumes Recycling-, perfusie-, en onderdompeling-type kamer systeem

Even though experiments on brain slices have been in use since 1951, problems remain that reduce the probability of achieving a stable and successful ...

Large-scale Three-dimensional Imaging of Cellular Organization in the Mouse Neocortex

Grootschalige driedimensionale beeldvorming van cellulaire organisatie in de Neocortex muis

The mammalian neocortex is composed of many types of excitatory and inhibitory neurons, each with specific electrophysiological and biochemical ...

Quantifying the Heterogeneous Distribution of a Synaptic Protein in the Mouse Brain Using Immunofluorescence

Kwantificeren van de heterogene verdeling van een Synaptic proteïne in de hersenen van de muis met immunofluorescentie

The presence, absence, or levels of specific synaptic proteins can severely influence synaptic transmission. In addition to elucidating the function of a ...