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Article de méthode

L'incubation prolongée de aiguë Neuronal tissus pour électrophysiologie et Calcium-imagerie

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DOI :

10.3791/55396

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15 février 2017

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Dans cet article

Résumé

Une fois sorti du corps, le tissu neuronal est fortement influencée par les conditions environnementales, ce qui conduit à une dégradation éventuelle du tissu après 6 à 8 heures. En utilisant une méthode d'incubation unique, qui surveille de près et régule l'environnement extracellulaire du tissu, la viabilité des tissus peut être considérablement prolongée pour> 24 h.

Résumé

Aiguë des préparations de tissus neuronaux, des tranches de cerveau et wholemount rétinienne, ne peuvent généralement être conservés pendant 6-8 heures après dissection. Cela limite la durée de l'essai, et augmente le nombre d'animaux qui sont utilisés pour l'étude. Cette limitation spécifiquement les impacts des protocoles tels que l'imagerie calcique qui nécessitent une pré-incubation prolongée avec des colorants de bain appliqués. la croissance bactérienne exponentielle dans les 3 - 4 h après le découpage en tranches est étroitement corrélée avec une diminution de la santé des tissus. Cette étude décrit un procédé pour limiter la prolifération des bactéries dans les préparations aiguës pour maintenir le tissu neuronal viables pendant des périodes de temps prolongées (> 24 h) sans avoir recours à des antibiotiques, des procédures stériles ou milieux de culture tissulaire contenant des facteurs de croissance. Par un cycle du fluide extracellulaire par irradiation UV et de maintenir le tissu dans une chambre de maintien de la commande à 15 - 16 ° C, le tissu ne montre aucune différence dans les propriétés électrophysiologiques, ou si de calciumgnaling par des colorants de calcium intracellulaire à> 24 h postdissection. Ces méthodes ne seront pas seulement prolonger le temps expérimental pour ceux qui utilisent le tissu neuronal aigu, mais permettra de réduire le nombre d'animaux nécessaires à la réalisation des objectifs expérimentaux, et établira une norme d'or pour l'incubation de tissu neuronal aiguë.

Introduction

Électrophysiologie et d'imagerie fonctionnelle (calcium, tension colorants sensibles) sont deux des techniques expérimentales les plus couramment utilisés dans les neurosciences. Casse des préparations de tranche et wholemount rétinienne, qui sera examiné ici, fournissent un moyen d'examiner les propriétés électrophysiologiques et la connectivité synaptique sans contamination par des anesthésiques ou des relaxants musculaires. Des tranches de cerveau et de la rétine wholemount conservent leur intégrité structurelle, à la différence des cultures ou des homogénats cellulaires, permettant l'étude des circuits spécifiques et des réseaux cérébraux

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Protocole

Le protocole suivant décrit la préparation de C57BL / 6 et C3H / He (retinally dégénéré) un tissu neuronal de la souris, mais des techniques similaires peuvent être appliquées à d'autres espèces. Tous les animaux étaient en bonne santé et manipulé avec les conditions normales de température, d'humidité, 12 h cycle lumière / obscurité, l'accès libre à la nourriture et de l'eau, et sans stimuli de stress destinés. Toutes les expériences ont été approuvées et effectuées en conformité avec comité de l'Université Western Sydney Animal Care et de l'éthique et selon l'utilisation des animaux et des lignes directrices de soins (Animal Research Authority # A9452, # A10....

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Résultats

une régulation stricte de la charge bactérienne et la température du LCRa pendant l'incubation est essentiel pour maintenir la viabilité des tissus neuronaux. Ceci peut être optimisée par l' irradiation avec de la lumière UV - C et en maintenant la température du LCRa à 15 - 16 ° C (figure 1). En outre, le LCRa paramètres timbre (APS; Figure 1C) fournit l'expérimentateur avec un enregistrement des conditions environnementales (pH et la tempér.......

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Discussion

Cet article décrit une méthode d'incubation pour prolonger la viabilité du tissu neuronal aigu pour les expériences d'imagerie et électrophysiologiques, réduisant ainsi le nombre d'animaux nécessaires à la réalisation des objectifs expérimentaux. Deux processus principaux régissent la détérioration du tissu neuronal au fil du temps: i) l' augmentation des niveaux de bactéries, et l'augmentation d' accompagnement dans l' endotoxine bactérienne libérée, et ii) excitotoxicité qui suit la procédu.......

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Déclarations de divulgation

Yossi Buskila et Paul Breen déclarent qu’ils sont copropriétaires de PAYO Scientific Pty Ltd, une société spécialisée dans la construction de systèmes d’incubation de tissus neuronaux aigus. Tous les autres auteurs ne signalent aucun intérêt financier ou conflit d’intérêts potentiel lié à l’étude actuelle.

Remerciements

Nous remercions Colin Symons et James Wright pour leur assistance technique. Ce travail a été soutenu par une subvention de financement de démarrage (WSU) à Y.B. et au bureau de l’innovation de l’Université Western Sydney. M.C. est soutenu par la bourse ARC (DECRA).

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Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article
NomEntrepriseNuméro de catalogueCommentaires
Chlorurede sodium Sigma Aldrich VETECV800372
Chlorurede potassium Sigma AldrichP9333
N-méthyl-D-glucamineSigma AldrichM2004  ;
D-glucoseSigma AldrichG5767
Bicarbonatede sodium Sigma AldrichS6014
Phosphate de sodium monobasiqueSigma AldrichS2554
Chlorurede magnésium Sigma AldrichM9272  ;
Chlorure de calcium  ;Sigma Aldrich223506
Système de dissociation de la papaïneWorthington  ;
Dimethyl sulfoxyde anhydreSigma Aldrich276855
Pluronic F-127 Faible absorbance UV*Life technologiesP-6867Solution à 20 % dans DMSO  ;
Fura-2 AM  ;   ;Anaspec84017
Fluo-4 AM  ;   ;Life TechnologiesF23917
Fluo-8 AMAbcamAb142773
Microtome à lame vibrante  ;Leica BiosystemVT1200 Séquipé de Leica' s Vibrocheck&trade ; appareil de mesure  ;
Table antivibratoireKinetic Systems Vibraplane  ;Vibraplane 9100/9200  ;
Microscope droit à platine fixeOlympusBX51WI  ;
Objectif de microscopeOlympusXLUMPlanFLN 20x/1.00w20X  ;
Objectif microscopeOlympusLUMPlanFLN 60x/1.00w60X
Caméra CCDAndorIxon +
Commutateur de longueur d’onde haute vitesseInstrumentSutter Lambda DG-4  ;
Amplificateur patch clampMolecular DevicesMultiClamp 700B
Système d’acquisition de donnéesMolecular DevicesDigidata 1440AAxon Digidata® ; Système
Capillaires en verre borosilicatéSutter Instrument CoBF150-86-10
Extracteur de microélectrodesSutter Instrument CoP-97Extracteur de micropipettes de type flamant/brun
Chambre d’enregistrement/de perfusionWarner InstrumentsRC-40LPLow Profile Open Bath
Chambers LogicielMolecular DevicespClamp 10.2
Logiciel d’imagerie de cellules vivantes Andor AndoriQ3
BraincubatorPayo ScientificBR26021976www.braincubator.com.au
Refroidisseur de plaque froide thermoélectrique Peltier,technologie TE CP-121
régulateur de températureTE TechnologyTC-36-25, RS232
LK003150,

Références

  1. Colbert, C. M. Preparation of cortical brain slices for electrophysiological recording. Meth mol biol. 337, Clifton, N.J. 117-125 (2006).
  2. Gibb, A., Edwards, F. Patch clamp recording from cells in sliced tissues. Microelect Techniq. , 255-274 (1994).
  3. Kantevari, S., Buskila, Y., Ellis-Davies, G. C. R.

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Réimpressions et autorisations

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