अग्नाशय Neuroplasticity अनुकरण:<em> इन विट्रो</em> दोहरे न्यूरॉन Plasticity परख
Summary
Neuronal plasticity जठरांत्र (सैनिक) पथ की एक तेजी से मान्यता प्राप्त है, लेकिन अपर्याप्त समझ में आ सुविधा है. इधर, मानव अग्नाशय विकारों के उदाहरण में, हम रूपात्मक और कार्यात्मक दोनों स्तर पर सैनिक पथ में neuronal plasticity के अध्ययन के लिए इन विट्रो neuroplasticity परख उपस्थित थे.
Abstract
Neuroplasticity रोग की स्थिति के तहत आंतों का तंत्रिका तंत्र और जठरांत्र (सैनिक) स्फूर्तिदान का एक अंतर्निहित सुविधा है. हालांकि, सैनिक विकारों में neuroplasticity के pathophysiological भूमिका अनजान बनी हुई है. सिमुलेशन और सैनिक neuroplasticity के मॉडुलन की अनुमति जो उपन्यास प्रयोगात्मक मॉडल ऐसे अग्नाशय के कैंसर (पीसीए) और पुरानी pancreatitis (सीपी) के रूप में विशेष सैनिक रोगों में neuroplasticity के योगदान का बढ़ाया सराहना सक्षम हो सकता है. यहाँ, हम नवजात चूहे पृष्ठीय रूट ganglia (डीआरजी) और myenteric जाल (म. प्र.) न्यूरॉन्स का उपयोग इन विट्रो परिस्थितियों में अग्नाशय neuroplasticity के अनुकरण के लिए एक प्रोटोकॉल प्रस्तुत करते हैं. इस दोहरे न्यूरॉन दृष्टिकोण दोनों अंग आंतरिक और बाह्य neuroplasticity की निगरानी परमिट, लेकिन यह भी neuronal और glial आकारिकी और इलेक्ट्रोफिजियोलॉजी आकलन करने के लिए एक महत्वपूर्ण उपकरण का प्रतिनिधित्व करता है न केवल. इसके अलावा, यह उनके IMPAC के अध्ययन के लिए आपूर्ति की microenvironmental सामग्री की कार्यात्मक मॉडुलन की अनुमति देता हैneuroplasticity पर टी. एक बार स्थापित, वर्तमान neuroplasticity परख किसी भी सैनिक अंग में neuroplasticity का अध्ययन करने के लिए लागू किया जा रहा है की क्षमता देता है.
Introduction
जठरांत्र (सैनिक) तंत्रिका आकारिकी और घनत्व में बदलाव एक लंबे समय के लिए gastroenterologists और पैथोलॉजिस्ट का ध्यान आकर्षित किया है, लेकिन सैनिक रोगों के pathophysiology के लिए उनकी प्रासंगिकता 1-3 अनजान बनी हुई है. दरअसल, इस तरह gastritis, भाटा ग्रासनलीशोथ, कोलाइटिस, diverticulitis, और पथरी के रूप में कई अति सामान्य सैनिक विकारों सूजन ऊतक क्षेत्रों 1 में वृद्धि स्फूर्तिदान घनत्व के साथ जुड़े रहे हैं. हालांकि, कोई असली ध्यान अब तक सैनिक पथ में तंत्र और neuroplasticity के अर्थ के लिए भुगतान किया गया है. आकृति विज्ञान बदल सैनिक नसों उनके कार्य के संदर्भ में, आंतों का तंत्रिका तंत्र की सामान्य स्थिति यानी, सामान्य सैनिक नसों से अलग है? प्लास्टिक आंतों नसों में बदल neuropeptide / neurotransmitter सामग्री के निहितार्थ क्या हैं? परिधीय neuroplasticity हमेशा केंद्रीय तंत्रिका तंत्र को बदल संकेतन आवश्यक है? और जहां प्लास्टिक extri की केंद्रीय अनुमानों हैंएनएसआईसी सैनिक तंत्रिका रास्ते? सैनिक neuroplasticity के कार्यात्मक पहलुओं पर हमारे ज्ञान की कमी को देखते समय इस तरह के अहम सवालों की एक लंबी श्रृंखला आसानी से उत्पन्न किया जा सकता है.
कार्यात्मक स्तर पर सैनिक neuroplasticity का अध्ययन, वैध प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्य है और अभी भी आसानी से लागू प्रयोगात्मक मॉडल की आवश्यकता है. बढ़ती के दौर में लोकप्रियता और ऐसे विवो सेटिंग्स में अनुवांशिक इंजीनियर सशर्त माउस मॉडल (GECoMM), की स्वीकृति एक यथार्थवादी फैशन 1 में सैनिक neuroplasticity के पहले अज्ञात पहलुओं को स्पष्ट करने के लिए संभावित सहन. हालांकि, GECoMM के डिजाइन और उत्पादन, महंगा रहता श्रम प्रधान और, विशेष रूप से, समय लेने वाली. इसके अलावा, वे सशर्त आनुवंशिक रूप से परिवर्तित माउस (आंतों उपकला कोशिकाओं में तंत्रिका वृद्धि कारक / NGF की जैसे ट्रांसजेनिक overexpression) में संग्राहक जा करने के लक्ष्य की एक प्राथमिकताओं चयन की आवश्यकता है. इसलिए, देस के लिएएक सफल GECoMM की IGN, शोधकर्ताओं, एक सार्थक लक्ष्य के कुछ संकेतक (जैसे पिछले प्रयोगात्मक डेटा) की जरूरत है (यहां NGF) के ब्याज की अणु कम से कम जीआई तंत्रिकाओं पर कुछ जैविक रूप से प्रासंगिक प्रभाव डालती है उम्मीद की जा सकती है कि अर्थात्.
इस तरह के संकेतक आसानी से एक में विवो प्रणाली की जटिल microenvironment से अलग सेल उपप्रकार चुनिंदा एक heterotypic ढंग 4-7 में cocultured किया जा सकता है जो इन विट्रो मॉडल में पर्याप्त से प्राप्त किया जा सकता है. इस तरह के एक heterotypic संस्कृति की स्थापना में आणविक लक्ष्य के मॉडुलन तेज, औसत पर तकनीकी रूप से कम बोझिल है, और इसलिए vivo अध्ययन में सत्यापन के लिए सार्थक लक्ष्य की prefiltering में सहायता कर सकते हैं.
हाल ही में, हम intrapancreatic पूर्वोत्तर की वृद्धि हुई तंत्रिका घनत्व और अतिवृद्धि अनुकरण करने के लिए डिजाइन किया गया था जो एक में इन विट्रो neuroplasticity परख प्रस्तुतमानव अग्नाशय के कैंसर (पीसीए) और पुरानी pancreatitis (सीपी) के ऊतकों में rves. इधर, नवजात चूहे पृष्ठीय रूट ganglia (डीआरजी) या myenteric जाल (म. प्र.) से प्राप्त न्यूरॉन्स शल्य चिकित्सा resected पीसीए या सी.पी. ऊतकों के नमूनों से ऊतक निष्कर्षों से अवगत कराया और सामान्य मानव अग्न्याशय (एनपी) ऊतक के अर्क 5 में सुसंस्कृत उन की तुलना में थे. इसके बजाय ऊतक निष्कर्षों की, एक भी neuroplasticity पर चयनित प्रकार की कोशिकाओं के प्रभाव का अध्ययन करने के लिए सेल लाइन supernatants उपयोग कर सकते हैं. एक मानकीकृत morphometric माप के साथ संयुक्त, प्रस्तुत neuroplasticity परख अलग अग्नाशय microenvironments के जवाब में neuronal plasticity की वैध और प्रतिलिपि प्रस्तुत आकलन की अनुमति देता है. विशेष रूप से, यह अनुमति देता है neurite परिणाम, पैटर्न और neuronal आकार शाखाओं में बंटी, और 2) कार्यात्मक neuroplasticity, परिधीय न्यूरॉन्स के excitability में यानी परिवर्तन में परिवर्तन यानी 1) रूपात्मक neuroplasticity का अनुकरण,. इसके अलावा, परिधीय न केवल (यानी </em> आंतों का), लेकिन यह भी केंद्रीय (जैसे डीआरजी या दूसरे क्रम रीढ़ की हड्डी) न्यूरॉन्स विभिन्न सैनिक ऊतक सामग्री के लिए उनके रूपात्मक और कार्यात्मक प्रतिक्रिया का आकलन करने के लिए उपस्थित परख में शामिल किया जा सकता है. वर्तमान वीडियो ट्यूटोरियल, हम इस परख के प्रदर्शन के लिए तकनीकी प्रोटोकॉल का प्रदर्शन और अपने फायदे और कमजोरियों पर चर्चा की. इसके अलावा, हम किसी भी सैनिक अंग में neuroplasticity का अध्ययन करने के लिए इस परख की बुनियादी धारणा की प्रयोज्यता की ओर ध्यान आकर्षित.
Protocol
Representative Results
Discussion
वर्तमान प्रोटोकॉल हाल ही में पीसीए और सी.पी. 5 में neuroplasticity के तंत्र का अध्ययन करने के लिए हमारे समूह द्वारा विकसित किया गया था, जो इन विट्रो अग्नाशय neuroplasticity परख के पीछे कार्यप्रणाली को वर्णन करने का इ?…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
सभी लेखकों प्रस्तुत परख की स्थापना और मान्यता की दिशा में और पांडुलिपि के मसौदे के लिए योगदान दिया.
Materials
| Poly-D-lysine hydrobromide | Sigma-Aldrich | P1149 | |
| Ornithine/laminin | Sigma-Aldrich | P2533/L4544 | |
| 13mm coverslips | Merck | For use in 24-well plates | |
| Dismembranator S | Sartorius | ||
| Anti-Beta-III-tubulin antibody | Millipore | MAB1637 | 1:200 concentration |
| Anti-GFAP-antibody | DAKO | M0761 | 1:400 concentration |
| RIPA buffer + protease inhibitor | Any supplier | ||
| Neurobasal medium | Gibco/Life sciences | 21103-049 | |
| B-27 supplement | Gibco/Life sciences | 17504044 | Quality of B-27 is known to depend on the lot number |
| Gentamicin/Metronidazol | Any supplier | ||
| Minimal essential medium | Gibco/Life sciences | 31095-029 | |
| Hank’s Balanced Salt Solution (HBSS) | Gibco/Life sciences | 24020133 | Improves collagenase activity when containing Ca/Mg |
| Collagenase type II | Worthington Biochemical | CLS-2 | Obtain lots with at least 200U/mg activity |
| Trypsin-EDTA 0,25% | Gibco/Life sciences | 25200056 | |
| 4% Paraformaldehyde | Any supplier | ||
| analySIS docu software | Olympus |
Riferimenti
- Demir, I. E., Schafer, K. H., Tieftrunk, E., Friess, H., Ceyhan, G. O. Neural plasticity in the gastrointestinal tract: chronic inflammation, neurotrophic signals, and hypersensitivity. Acta Neuropathol. 125, 491-509 (2013).
- Vasina, V., et al. Enteric neuroplasticity evoked by inflammation. Auton. Neurosci. 126-127, 264-272 (2006).
- Lomax, A. E., Fernandez, E., Sharkey, K. A. Plasticity of the enteric nervous system during intestinal inflammation. Neurogastroenterol. Motil. 17, 4-15 (2005).
- Demir, I. E., et al. . Neural Invasion in Pancreatic Cancer: The Past, Present and Future. 2, 1513-1527 (2010).
- Demir, I. E., et al. The microenvironment in chronic pancreatitis and pancreatic cancer induces neuronal plasticity. Neurogastroenterol. Motil. 22, 480-490 (2010).
- Schafer, K. H., Mestres, P. The GDNF-induced neurite outgrowth and neuronal survival in dissociated myenteric plexus cultures of the rat small intestine decreases postnatally. Exp. Brain Res. 125, 447-452 (1999).
- Schafer, K. H., Van Ginneken, C., Copray, S. Plasticity and neural stem cells in the enteric nervous system. Anat. Rec. 292, 1940-1952 (2009).
- Liebl, F., et al. The severity of neural invasion is associated with shortened survival in colon cancer. Clin. Cancer Res. 19, 50-61 (2012).
- Schäfer, K. H., Saffrey, M. J., Burnstock, G., Mestres-Ventura, P. A new method for the isolation of myenteric plexus from the newborn rat gastrointestinal tract. Brain Res. Brain Res. Protoc. 1, 109-113 (1997).
- Ceyhan, G. O., et al. Nerve growth factor and artemin are paracrine mediators of pancreatic neuropathy in pancreatic adenocarcinoma. Ann. Surg. 251, 923-931 (2010).
- Demir, I. E., et al. Neuronal plasticity in chronic pancreatitis is mediated via the neurturin/GFRalpha2 axis. Am. J. Physiol. Gastrointest. Liver Physiol. 303, 1017-1028 (2012).
- Joseph, N. M., et al. Enteric glia are multipotent in culture but primarily form glia in the adult rodent gut. J. Clin. Invest. 121, 3398-3411 (2011).
