Summary

产后大鼠听觉脑干反应及外毛细胞全细胞贴片钳记录

Published: May 24, 2018
doi:

Summary

本协议描述的方法, 记录的听觉脑干反应的产后鼠幼崽。为研究外发细胞的功能发育情况, 本文分步介绍了全细胞膜片钳在分离外毛细胞中的实验过程。

Abstract

外毛细胞是哺乳动物耳蜗内两种感觉毛细胞之一。它们通过受体电位改变细胞长度, 放大低电平声信号的弱振动。OHCs 外毛细胞的形态和电生理特性在产后早期发育。外毛细胞的成熟可能有助于听觉系统的发展。然而, OHCs 的发展过程还没有得到很好的研究。这部分是由于难以用电生理方法来测量它们的功能。为了开发一种简单的方法来解决上述问题, 我们在这里描述了一步一步的协议, 以研究 OHCs 在急性离型耳蜗从产后大鼠的功能。通过这种方法, 我们可以对纯色调刺激的耳蜗反应进行评价, 并对 OHCs 中运动蛋白 prestin 的表达水平和功能进行研究。该方法也可用于研究内毛细胞 (IHCs)。

Introduction

耳蜗感觉毛细胞的两个不同功能是哺乳动物听觉的关键: mechanoelectric 转导 (见) 和 electromotility1,2。通过在发束中遇到的通道, IHCs (IHCs) 和 OHCs 将声音振动转换成膜电位的变化, 以及支配螺旋神经节神经元的电信号。OHCs 改变其细胞长度与膜电位, 放大低电平声音的振动。这种活动称为 electromotility 是由位于 OHCs3侧壁的运动蛋白 prestin 所衍生。

在许多物种中, 包括啮齿类动物, 听觉功能是不成熟的早期出生的时代4,5。在听觉皮层中, 在听觉皮质上没有任何动作电位可以检测到声音信号6,7。耳蜗的形态学和功能的发展已被广泛研究的老鼠, 沙鼠, 鼠4,5,8。毛发细胞的 mechanotransduction 和 electromotility 也在早期生命世纪的5中发展起来。

为评价大鼠不同出生年龄的听觉敏感性, 研制了一种听觉脑干反应 (ABR) 记录方法。全细胞贴片钳是研究 OHCs electrophysiologically 的理想技术。然而, 与神经元和其他上皮细胞中的膜片钳相比, 全细胞封闭率低, 限制了孤立 OHCs electromotility 的调查。

在这里, 我们描述了一个程序, 以调查 OHCs 的形态和 electrophysiologically 在急性分离的耳蜗从产后大鼠。该方法可对调节内毛细胞发育和功能的分子机制进行改进。

Protocol

所有涉及动物学科的实验性协议均由南方医科大学动物伦理委员会批准。 1. 准备实验解决方案 准备麻醉剂 (参见材料表): 1.5% 戊巴比妥钠溶解在 ddH2O。 准备解剖解决方案 (参见材料表): 在 ddH2的1升中溶解一袋 Leiboviz 的 L-15 粉, o 将 pH 值调整为 7.3, 用1米氢氧化钠。使用前使用 osmometer 和 10 mM HEPES 将渗透调整为 300-330 mOsm。…

Representative Results

ABR 可以从7岁以上的麻醉鼠幼崽 (P7) 使用纯音调爆发 (图 1A) 中诱发。如图 1B所示, 从鼠幼崽获得的 ABR 波形仅显示三到四个小振幅的不同波。通常在成年动物的 ABR 波形中观察到七峰值 (图 1B)。 对于以下染色和电生理测量, 大鼠内耳从颞骨进行了新的解剖。我们…

Discussion

在11岁以下的老鼠中, 听觉皮层可能没有反应出对声音刺激的动作电位6,7。因此, 后天11被描述为 “听觉发作”10。听力发病前听力功能的发展尚未得到很好的研究。使用类似的方法, 成人 ABR 记录, 我们证明, ABRs 可以引起的纯音调爆裂的鼠幼崽比 P11 (图 1)。然而, 从大鼠幼崽获得的 ABR 波形显示出与成年动物不同的特?…

Divulgazioni

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

这项工作得到了973计划 (2014CB943002) 和中国国家自然科学基金 (11534013, 31500841) 赠款的支持。

Materials

Anesthetic
Pentobarbital sodium Sigma P3761 1.5% in water
Name Company Catalog Number Comments
Dissection solution
Leiboviz's L-15 Medium Life Technologies 41300-039 1 pack in 1 L water
Collagenase IV Sigma C5138 2 mg/mL in L-15
HEPES Sigma 7365-45-9 10 mM
Name Company Catalog Number Comments
Immunostaining solutions
PBS Thermo Fisher Scientific 10010023 PH 7.3
Paraformaldehyde Sigma 158127 4% in PBS
Triton X-100 Amresco ZS-0694 0.3% in PBS
Normal goat serum Thermo Fisher Scientific 10000C 10% in PBS
prestin antibody Santa Cruz SC-22694 dil 1:200
Alexa Fluor 488-conjugated antibody Thermo Fisher Scientific A-11055 dil 1:600
Phalloidin-Tetramethylrhodamine B isothiocyanate Sigma P1951 dil 1:200
DAPI Solarbio C0060 dil 1:20
Name Company Catalog Number Comments
Extracellular solution
Leiboviz's L-15 Medium Life Technologies 41300-039 1 pack in 1 L water
HEPES Sigma 7365-45-9 10 mM
Name Company Catalog Number Comments
Intracellular solution
CsCl Sigma 7647-17-8 140 mM
MgCl2 Sigma 7791-18-6 2 mM
EGTA Sigma 67-42-5 10 mM
HEPES Sigma 7365-45-9 10 mM
Name Company Catalog Number Comments
Equipment
Osmometer Gonotec OSMOMAT 3000 basic
Forcep WPI 14095 Tweezers dumont
Micropipette puller Sutter Instrument MODLE-P97
Micro Forge Narishigen MF-830
Mini Operating System Sutter Instrument MP-285
MultiClamp Axon 700B
Low-Noise Data Acquisition System Axon 1440A
ES1 speaker Tucker-Davis Technologies
TDT system 3 Tucker-Davis Technologies
Name Company Catalog Number Comments
Software
SigGenRP software Tucker-Davis Technologies
BioSigRP software Tucker-Davis Technologies
jClamp Scientific Solutions
Name Company Catalog Number Comments
Animal
SD rat Experimental Animal Center of Southern Medical University

Riferimenti

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Citazione di questo articolo
Chang, A., Li, C., Huang, J., Pan, W., Tian, Y., Tang, J. Auditory Brainstem Response and Outer Hair Cell Whole-cell Patch Clamp Recording in Postnatal Rats. J. Vis. Exp. (135), e56678, doi:10.3791/56678 (2018).

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