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

Vi takker Abigael Muchenditsi for vedlikehold av musen kolonien. Bruk av avansert Foton kilden på Argonne National Laboratory ble støttet av den amerikanske Department of Energy, Office of Science, Office for energi basalfag, under kontraktnummeret: DE-AC02-06CH11357. Vi takker Olga Antipova og Dr. Stefan Vogt for brukerstøtte og hjelp på Avansert Foton kilden. Dette arbeidet ble finansiert av National Institute of Health grant 2R01GM101502 til SL.

Studier av dyr ble godkjent av Johns Hopkins University Animal Care og Protokollnummer for bruk (ACUC) M017M385.
1. hjernen kutting
<ol><li>For å nakkens, bedøve mus ved anvendelse av 3% isoflurane.<ol>
<li>Nyt en bomullsdott med dråper isoflurane og plassere den i en 15 mL microcentrifuge tube. Plasser dyrets nesen ned røret og tillate den å inhalere isoflurane. Se etter dybden av anestesi ved mangelen på respons til tå-klype.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Plasser dyret på ryggen og nakken...

<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>

Riktig orientere prøven er et viktig skritt i denne protokollen. Fordi vi bruker anatomiske kjennetegner dorsal overflaten av hjernen for å finne LC (grensen mellom lillehjernen og dårligere colliculus), er det viktig at delene er riktig justert. Dette krever omsorg i stille hjernen inn i musen hjernen slicer matrix. Vi anbefaler kutte ~ 500 μm flere vev fremre og bakre til LC å unngå manglende kjernen. Den vanligste feilen er å kutte også noen deler som mangler LC helt. Således, for en første gang etter denne ...

Locus coeruleus (Langbane) er et viktig område i hjernestammen og et større område av noradrenalin (NE) produksjon1. LC sender anslag over hele hjernen2 cortex, hippocampus og lillehjernen3 og regulerer store fysiologiske prosesser, inkludert døgnrytmen4,5, oppmerksomhet og minne6, understreke7, kognitive prosesser8og følelser9,10. Dysfunksjon av LC har vært innblandet i nevrologiske og nevropsykiatriske lidelser11, inkludert Parkinsons sykdom12,13,14, Alzheimers sykdom14, depresjon15 ,16,17, bipolar lidelse18,19og angst20,21,22,23, 24. gitt disse rollene, analyse av LC er avgjørende for å studere funksjonen og dysfunksjon.
Mus er mye brukt for studier av fysiologiske og pathophysiologic. På grunn av sin lille størrelse har musen LC en gjennomsnittlig diameter på ~ 300 μm, fører til problemer med å finne strukturen. Under hjernen snitting, kan LC lett bli savnet i koronale eller sagittal deler. Tilgjengelige studier som beskriver identifikasjon av LC i dyr ikke tilbyr en trinnvis protokollen at en ikke-ekspert kan følge1,25. Således, for å tilby veiledning for lokalisering av LC, beskriver vi en protokoll som vi utviklet for å finne denne regionen i musen hjernen for flere programmer (figur 1, figur 2, Figur 3). Protokollen gjelder nøye kontrollert hjernen snitting og immunohistochemical gjenkjenning DBH26,27, eller alternativt TH24, begge enzymer høyanriket i LC28. Når LC ligger ved immunohistochemistry, brukes ved siden av hjernen skiver for videre studier, inkludert morfologiske og metabolske analyser, samt metall tenkelig studier via X-ray fluorescens mikroskopi (Halvtimes)29. Vi beskriver Halvtimes som denne protokollen (Figur 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

Locus coeruleus (Langbane) er en stor hub av noradrenalin produsere nevroner som modulerer mange fysiologiske funksjoner. Strukturelle eller fungerer unormalt i LC påvirke flere områder av hjernen som cortex, hippocampus og lillehjernen og kan bidra til depresjon, bipolar lidelse, angst, samt Parkinsons sykdom og Alzheimers sykdom. Disse lidelser er ofte forbundet med metall misbalance, men rollen metaller i LC forstås bare delvis. Morfologiske og funksjonelle studier av LC er nødvendig å forstå den menneskelige patologi og bidrag av metaller. Mus er en mye brukt eksperimentell modell, men musen LC er liten (~0.3 mm diameter) og vanskelig å identifisere for en ikke-ekspert. Her beskriver vi en trinnvis immunohistochemistry-basert protokoll for å lokalisere LC i musen hjernen. Dopamin-β-hydroksylase (DBH) og eventuelt tyrosin hydroksylase (TH), begge enzymer svært uttrykt i LC, brukes som immunohistochemical markører i hjernen skiver. Deler tilstøtende LC inneholder delene kan brukes for videre analyse, inkludert histology for morfologiske studier, metabolske testing, samt metall bildebehandling av X-ray fluorescens mikroskopi (Halvtimes).

Endringer i metall homeostase (som Cu, Fe, Zn, og Mn) er ofte observert i nevrologiske lidelser, inkludert endringer i LC34,35. Dermed avgjøre metall nivåer i hjernen er nødvendig for forståelsen av sykdom mekanismer. Delene hjernen generert ved hjelp av beskrevet protokollen kan brukes å kvantifisere nivåene av Cu og andre metaller i LC og sammenligne dem nivåer i områder utenfor LC. (Figur 3...

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

Locus coeruleus er en liten klynge av neurons involvert i en rekke fysiologiske prosesser. Her beskriver vi en protokoll for å forberede musen hjernen deler studier av proteiner og metaller i dette.

Lokalisering av Locus Coeruleus i musen hjernen

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

Dysfunksjon av locus coeruleus har vært innblandet i nevrologiske og nevropsykiatriske lidelser, inkludert Parkinsons sykdom, Alzheimers sykdom, depresjon, bipolar lidelse, og angst. Gitt disse rollene, analyse av locus coeruleus er avgjørende for å studere sin funksjon og dysfunksjon. Under mus hjerneseksjon, locus coeruleus kan lett gå glipp av i enten koronale eller sagittal seksjoner på grunn av sin lille størrelse.For å gi veiledning for lokalisering av locus coeruleus beskriver vi derfor en protokoll som vi utviklet for å lokalisere denne regionen i musehjernen for flere applikasjoner. Start med å plassere nyisolert hjerne av en bedøvet og deretter perfused mus i 4% PFA i en 50-milliliter tube. Inkuber hjernen i 24 timer ved fire grader Celsius.Bruk tang til å overføre hjernen til et 50-milliliter konisk rør fylt med 25 milliliter med 30% sukroseløsning. Inkuber den ved fire grader Celsius i 48 til 72 timer til hjernen synker til bunnen av røret. For å bygge inn hjernestammeseksjonen, legg den kuttede overflaten på bunnen av en innebyggingsform, og legg til optimal kuttetemperaturforbindelse for å omgi hjernestammen.Frys den innebygde hjernen i en minus 80 grader Celsius fryser i minst 12 timer til videre bruk. Plasser formen med hjernen i kryostaten og inkuber den i flere timer for å justere temperaturen til kryostaten. For å eksponere OCT-blokken som inneholder hjernen, bruk et barberblad til å kutte de fire kantene av formen helt til bunnen, og fjern deretter den innebyggingsformen fra den.Bruk barberblad for å fjerne overflødig oct fra overflaten av blokken, og pass på at du ikke berører hjernen. Monter deretter OCT-blokken på chucken av kryostaten, og eksponerer den kuttede overflaten av hjernen mot forsiden. For å justere hjernen, orienter den kuttede overflaten parallelt med barberbladene på kryostaten.Riktig orientering av prøven er et avgjørende skritt i denne protokollen. Fordi vi bruker anatomiske egenskaper i hjernens dorsale overflate for å lokalisere LC, for eksempel grense mellom lillehjernen og dårligere colliculus, er det viktig at seksjonene justeres riktig. Dette krever omsorg i riktig innstilling av hjernen i musen hjernen slicer matrise.Trim hjernen begynner på medulla, kutte 100-mikrometer seksjoner rostrally. Når lillehjernen og hjernestammen begynner å kutte som en kontinuerlig skive på nivået av fjerde ventrikkel, begynn å samle skiver ved 50-mikrometertykkelse. Bruk tang til å samle hver hjerneskive og legg den i en brønn av en 24-brønns plate fylt med PBS.Locus coeruleus vil være mest merkbar i et stykke hvor lillehjernen og dårligere colliculus møter hverandre på ca 5,52 millimeter bakre av bregma. På den første dagen vasker du hjerneskivene i 24-brønnsplaten tre ganger i fem minutter hver i PBS. Legg deretter til 0,5% PBS med vaskemiddel og gjennomsyre dem ved fire grader Celsius i 24 timer.På neste dag vasker skivene tre ganger i fem minutter hver med 0,5%PBSD. Deretter legger du til det primære antistoffet ved en fortynning av en til 500 i 0,5% PBSD og inkubere ved fire grader Celsius i 18 timer. På den tredje dagen vasker skivene tre ganger i 10 minutter hver med 0,5% PBSD, og legger deretter til det sekundære antistoffet ved en fortynning av en til 1000 i 0,5% PBSD.Pakk platen med aluminiumsfolie og inkuber ved fire grader Celsius i 16 timer. Etter inkubasjon vasker skivene tre ganger i fem minutter hver med 0,5% PBSD, og deretter i fem minutter i PBS. Dekk seksjonene ved hjelp av fast montert monteringsmedium uten DAPI.Dekk med et glassdeksel og tørk i 30 minutter ved romtemperatur. Bruk deretter et konfokalt mikroskop med innstillinger for å oppdage signal fra passende fluorescensbølgelengde til bildehjerneskiver. Etter å ha justert mikroskopet til fokusplanet i hjerneskiven, bruk 10 ganger forstørrelse for å ta et enkelt bilde.Bruk den fjerde ventrikkelen som ligger under lillehjernen og over ponver og hjernestamme for å finne en mulig LC-region i hjerneskiven. Fokuser på sidekantene av den fjerde ventrikkelen, og LC vil bli plassert fra kantene av den fjerde ventrikkelen og peker mot pons brainstem-regionen. Intracellulær distribusjon av dopamin beta-hydroksylase, et protein uttrykt i LC, ble vurdert ved hjelp av denne protokollen for å studere LC morfologi og neuronal tetthet.Et annet protein uttrykt i LC, tyrosinhydroksylase, viste også et sterkt grønt fluorescerende signal i hjerneskiver som inneholder LC.Endringer i metall homeostase observeres ofte i nevrologiske lidelser, inkludert endringer i LC.In dette eksemplet, da en hjerneskive kuttet gjennom LC ble målt for fosfat, kalium, sink og kobber, viste bare kobber en bestemt økning av signalet. Vi anbefaler å kutte rundt 500 mikron mer vev fremre og bakre til LC for å unngå å gå glipp av kjernen, og kutte flere seksjoner enn nødvendig, spesielt hvis første gang du utfører denne protokollen. Nøye studie av hjernen atlas bilder før farging er svært nyttig.Når LC er plassert av immunohistochemistry, tilstøtende hjerneskiver kan brukes til videre studier, inkludert morfologiske og metabolske analyse, samt metall imaging studier via røntgen fluorescens mikroskopi. Hjerneseksjonene som genereres ved hjelp av den beskrevne protokollen, kan brukes til å kvantifisere nivåene av kobber og andre metaller i LC og sammenligne dem med nivåene i regioner utenfor LC, som er nødvendig for å forstå sykdomsmekanismen. Ytterligere mulige anvendelser av denne protokollen inkluderer påvisning av overflod og intracellulær distribusjon av dopamin beta-hydroksylase, tyrosinhydroksylase og andre proteiner uttrykt i LC individuelt, eller i co-farging analysene, studier av LC morfologi og neuronal tetthet.

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Live Imaging of Mitosis in the Developing Mouse Embryonic Cortex

Levende Imaging av Mitosis i utviklings Mouse Embryonic 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

Intracerebroventrikulær Viral Injeksjon av Neonatal Mouse Brain for Vedvarende og Utbredt Neuronal Transduksjon

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 aktivitet i de ulike regionene i Mouse Brain: ikke-radioaktive Telomerase Gjenta 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

Betinget Genetisk Transsynaptic Tracing i Embryonic Mouse Brain

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

Stereotaksisk Infusjon av Oligomeric amyloid-beta i musen 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 av Ependymal Cilia i sideventriklene av Mouse Brain

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

Imaging Serotonerge Fibers i Mouse Spinal Cord Bruke CLARITY / CUBIC Technique

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

Innspillingen synaptiske plastisitet i akutt hippocampus skiver vedlikeholdes i en liten volum resirkulering-, perfusjon og neddykking-type kammer System

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

Store tredimensjonale Imaging mobilnettet organisasjon i musen Neocortex

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

Kvantifisere heterogene distribusjon av et Synaptic Protein i musen hjernen ved hjelp av Immunofluorescence

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