减少神经元的协议<em> C。线虫</em>与MicroPoint脉冲激光。我们描述了建立该系统,固定蠕虫,并切断标记的神经元。优势包括成本相对较低的系统和能力,切断神经元突起或消融细胞<em>在体内</em>。
神经元与其他细胞通过轴突和树突,修长的膜扩展,包含前或突触后专业沟通。如果一个神经元受到伤害或疾病受损,可能会再生。细胞内在和外在因素的影响,神经元的再生能力和恢复功能。近日,线虫C.线虫已经成为一个很好的模式生物基因识别和信号转导通路,影响神经元1-6的再生。启动C.神经再生的主要途径线虫是介导的激光切割,或干切断。干切断期间,一个荧光标记的神经元过程中使用高能量的脉冲被切断。起初, 在 C中的神经再生线虫是研究用放大飞秒激光5。然而,随后的再生的研究表明,传统的脉冲激光可以用于准确地切断神经元在体内,并引起了类似的再生反应1,3,7。
我们目前在体内的激光干切断表演的协议,在使用MicroPoint脉冲激光,交钥匙系统,是现成的,并已被广泛用于细胞进行有针对性的消融的蠕虫。我们描述的激光对准,安装蠕虫,切割特定神经元,并评估后续再生。该系统提供的能力在一项实验中削减多个蠕虫的神经元大量。因此,激光干切断本文所述的是一个高效的系统启动和分析的再生过程。
各种激光系统已被用于削减在 C突起在详细3,7,10,11研究他们的表现, 线虫和一些研究。 MicroPoint在我们的协议中使用的激光是一个交钥匙系统,容易设置和维护,并以较低的成本相比,一个钛蓝宝石激光系统的研究人员提供。然而,一个钛蓝宝石系统相比,预计MicroPoint激光造成损坏面积较大,这可能对一些应用程序不利。如果需要一个钛蓝宝石系统,建设这样一个系统的一个很好的协议是提供12。
目前的协议,可以执行各种不同的神经元在C 线虫 ,但是,我们注意到,在不同类型的神经元之间的再生能力的差异,预计13。此外,不同的基因背景可以影响再生成功。虽然GABA的神经元再生的比例是相当不同的转基因标记菌株之间的一致,我们已经注意到在再生的整体 略有增加, 与 oxIs12 15蠕虫juIs76 14。触摸神经元的标记之间的差异也被描述2。
我们喜欢固定与微球,而不是麻醉药的蠕虫,如珠导致更快和更一致的固定16。这也是有利的,因为我们能够观察到任何可能由于麻醉17混杂影响的再生。另一种麻醉无固定的方法是使用微流体装置。已被广泛使用干切断微流体描述17-22。
我们发现,一致的使用,激光功能的最佳时香豆素染料单元440改为每周一次以下MicroPoint手册中所述的程序。如果有必要,可以使用衰减滑块,增加功率,但是这可能是一个旧的染料或激光错位的迹象。此外,染料的细胞有一个有限的寿命,并最终将需要进行重建或替换(请参阅排除)。
它可能很难操纵下十字线,标志着激光聚焦的目标突起,特别是如果动物是不完全瘫痪。我们发现,手工阶段是不为这一目的的最佳,但它肯定是可用。一个操纵杆控制机动阶段是更精确,我们发现,使用的软件,支持图像拖动鼠标移动的机动阶段是最好的。尼康元素提供此功能,并在本协议中所述,但事无巨细的免费软件包,以及其他图像处理软件,可能也有类似的功能。精细定位的一个不同的方式,是将激光聚焦,而不是动物。阿振光束控制机制可作为一个MicroPoint激光添加,如果这种方法是首选。
除了 神经再生的研究及其应用,激光可用于消融其他类型的细胞,如皮肤,肌肉,或专门的细胞,或破坏特定的神经元突触23-27。此外,规范附带伤害或疾病的神经元退化的途径,这个系统可以进行调查。因此,使用脉冲激光器将继续揭示遗传因素和细胞生物学的变化,促进神经再生和其他相关进程。
故障排除:
这里描述的一些常见问题及其相关的解决方案。
The authors have nothing to disclose.
在Hammarlund实验室的工作是由美国国立卫生研究院拨款R01 NS066082 – 01和T32GM007223,贝克曼基金会和埃利森医学基金会。
Name of the reagent | Company | Catalogue number | Comments |
---|---|---|---|
0.05 μm Polystyrene Beads | Polysciences, Inc. | 08691 | |
0.10 μm Polystyrene Beads | Polysciences, Inc. | 00876 | |
Agarose GPG/LE | American Bioanalytical | 00972 | Ultra pure |
Falcon 14 ml Polystyrene Round-Bottom Tube | BD Biosciences | 352057 | 17 x 100 mm style, nonpyrogenic |
Thermo Scientific Plain precleaned microscope slides | Erie Scientific Company | 420-004T | 3″ x 1″ x 1 mm |
Cover Slips | VWR | 48366 205 | 18 mm x 18 mm No. 1 1/2 |
KIMTECH Science Kimwipes | Kimberly-Clark | 34155 | |
BD Falcon 100 x 15mm Style Petri Dish | BD Biosciences | 351029 | |
Tape blank 3/4w x 500L | TimeMed | T-512 | |
Immersion oil | Nikon | Type A, nd=1.515 | |
EG1285 or CZ1200 | C. elegans Genetic Center | http://www.cbs.umn.edu/CGC/strains/ | |
OptiScan II | PRIOR Scientific | ||
NIS-Elements Ar or Br | Nikon | ||
MicroPoint Ablation Laser System | Photonic Scientific | ||
Compound microscope | Nikon | Eclipse 80i | |
Hamamatsu Camera | Hamamatsu Photonics | Model C8484-05G01 | |
Dell Precision T3400 PC with Intel Core 2 Duo | Dell | ||
Windows XP Professional | Microsoft | Version 2002, Series Pack 3 | |
Dual dry bath Incubator | Fisher Scientific | Analog controls | |
4X Plan Fluor objective | Nikon | ||
100X Plan Apo VC oil objective | Nikon | ||
Dumont #5/45 forceps | Dumont | 11251-35 | Dumoxel standard tips, can also use #7 |
Dissecting Microscope | Nikon | SMZ800 | With NI-150 High Intensity Illuminator |