Summary

해마와 전두엽 피질의 Dendritic Spine Visualization을위한 빠른 골지 얼룩

Published: December 03, 2021
doi:

Summary

이 프로토콜은 쥐의 해마 및 내측 전두엽 피질에서 뉴런을 염색하기 위해 신경계의 모든 부분에 적응할 수있는 신속한 골지 방법의 변형을 기술합니다.

Abstract

골지 함침은 사소한 적응과 골지 염색 키트를 사용하여 쥐 해마와 내측 전두엽 피질에 수지상 척추를 함침시키는 데 사용됩니다. 이 기술은 사전 혼합 된 화학 물질이 사용하기에 더 안전하고, 뉴런이 일관되게 잘 함침되고, 배경 파편이 훨씬 적고, 주어진 영역에 대해 실험 사이에 척추 밀도의 편차가 극히 적기 때문에 골지 함침의 이전 방법에 비해 눈에 띄는 개선입니다. 또한, 뇌는 특정 시점 이후에 축적 될 수 있으며 추가 처리 될 때까지 얼어 붙을 수 있습니다. 이 방법을 사용하면 관심있는 모든 뇌 영역을 연구 할 수 있습니다. 일단 염색되고 뚜껑이 미끄러지면, 수지상 척추 밀도는 덴드라이트 길이에 대한 척추의 수를 계산하여 결정되고 10 μm 덴드라이트 당 척추 밀도로 표현된다.

Introduction

뉴런을 표지하기 위해 칼륨 디크로메이트와 질산은을 사용하는 방법은 Camillo Golgi1,2에 의해 처음 기술되었으며, 이후 산티아고 라몬 y Cajal에 의해 뉴런과 아교 아형을 구별하는 엄청난 양의 작업을 생성하는 데 사용되었습니다. 그의 삽화와 함께 최근에 출판 된 책을 지금 사용할 수 있습니다3. 100여 년 전에 출판된 라몬 이 카잘(Ramon y Cajal)의 연구에 따르면, 골지 함침은 거의 사용되지 않았다. 골지 함침은 광학 현미경으로 뉴런의 입체 시각화를 가능하게하는 힘든 과정입니다. 수년에 걸쳐 골지 방법의 수많은 변형이 있었고, 그 방법이 더 쉽고 염색이 더 일관되게 이루어지도록4. 1984년, Gabbott과 Somogyi5는 보다 신속한 처리를 가능하게 하는 단일 섹션 골지 함침 절차를 기술했다. 이 골지 함침 방법은 4 % 파라 포름 알데히드와 1.5 % 피크르산으로 관류해야하며, 고정 후 3 % 칼륨 디크로메이트의 욕조로 비브라 톰을 절편해야합니다. 섹션은 유리 슬라이드에 장착되며, 커버 슬립의 네 모서리는 질산은에 담그면 확산이 점진적으로 진행되도록 접착됩니다. 그런 다음 커버 슬립이 튀어 나오고 섹션이 탈수되고 결국 장착 매체로 영구적으로 미끄러 져 덮습니다. 이 기술은 해마에서 뉴런과 글리아 6,7,8을 라벨링하는 데 성공적으로 사용되었습니다. 여기에 설명 된 신속한 골지 방법은 칼륨 디크로메이트와 질산은 모두에 대한 노출이 훨씬 적고 파라포름 알데히드와 피크르산이 사용되지 않기 때문에 개선되었습니다. 또한, Gabbott 및 Somogyi5 방법의 변형을 사용하여 함침시킨 세포를 분석 할 수 있었지만, 종종 탈수 단계 동안 섹션이 과다 또는 과소 노출되거나 슬라이드에서 떨어졌으며 일반적으로 분석을 위해 충분한 세포를 갖도록 여러 실험을 풀링해야했습니다.

본 프로토콜은 쥐의 해마 및 내측 전두엽 피질 (mPFC)에서 수지상 및 수지상 척추를 표지하기 위해 골지 염색 키트 (물질의 표 참조)의 사용을 기술한다. 이전 방법보다이 방법의 장점은 빠르고, 연구원에게 유해한 화학 물질에 덜 노출되며 뉴런의 일관된 염색이 있다는 것입니다. 아래에 기술된 프로토콜은 많은 연구에서 래트의 해마 및 mPFC에서 수지상 척추 밀도를 평가하기 위해 사소한 변형과 함께 사용되어 왔으며 많은 연구 9,10,11,12,13,14,15에서 사용되었다.

Protocol

모든 실험 절차는 Sacred Heart University Institutional Animal Care and Use Committee의 승인을 받았으며 NIH Guide for the Care and Use of Animals에 따릅니다. 1. 뇌 조직의 분리 및 침윤 골지 염색 키트의 용액 A 및 B를 24시간 전에 프리믹스하고 어두운 병 및/또는 어둠 속에 보관한다. 약 80mL의 용액 A와 B를 섞어 24시간 후에 용액을 바꾸기에 충분하게 만든다. 밀폐 된 병에 보관하십…

Representative Results

신속한 골지 방법을 사용하면 세포가 지속적으로 잘 함침되어 분석 할 세포가 많이 있습니다. 이는 분석을 위해 충분한 데이터를 확보하기 위해 실험을 풀링해야 했던 이전 방법에 비해 눈에 띄는 개선입니다. 따라서 한 번에 더 많은 샘플을 처리 할 수 있으며 처리 될 때까지 뇌를 냉동 보관할 수 있습니다. 해마의 CA1 영역에 골지 함침된 세포의 예는 도 3에 저전력과 고출력…

Discussion

본 프로토콜은 많은 섹션들의 신속한 동시 처리를 가능하게 하는 골지 함침의 방법을 기술한다. 이전에 설명한5 가지 노동 집약적 인 방법에 비해 개선되었으며 분석을 위해 함침 된 뉴런을 지속적으로 산출합니다. 또한, 골지 함침에 사용되는 독성 화학 물질에 대한 노출이 적습니다. 이 과정에서 가장 어려운 부분은 슬라이드에서 섹션을 평평하게 만드는 것이므로 상당한 연습…

Divulgations

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

이 작업은 Sacred Heart University Undergraduate Research InitiativeGrants의 지원을 받았습니다.

Materials

Cardboard slides trays Fisher Scientific 12-587-10
Coverslips 24 x 60mm Fisher Scientific 12-545-M
FD Rapid GolgiStain kit FD Neurotechnologies PK 401 Stable at RT in the dark for months; Golgi staining kit
Freezing Spray Fisher Scientific 23-022524
HISTO-CLEAR Fisher Scientific 50-899-90147 clearing agent
NCSS Software Kaysville, UT, USA
Permount Fisher Scientific SP-15-100 mounting medium
Superfrost Plus Microscope slides Fisher Scientific 12-550-15
Tissue Tek CTYO OCT Compound Fisher Scientific 14-373-65 Used to mount brains on cryostat chuck

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Citer Cet Article
Frankfurt, M., Bowman, R. Rapid Golgi Stain for Dendritic Spine Visualization in Hippocampus and Prefrontal Cortex. J. Vis. Exp. (178), e63404, doi:10.3791/63404 (2021).

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