Réponses d'imagerie neuronale dans les préparations d'organe voméronasal Slice Exprimant un capteur de calcium codées génétiquement
Summary
The vomeronasal organ (VNO) detects intraspecies chemical signals that convey social and reproductive information. We have performed Ca2+ imaging experiments using transgenic mice expressing G-CaMP2 in VNO tissue. This approach allows us to analyze the complicated response patterns of the vomeronasal neurons to large numbers of pheromone stimuli.
Abstract
L'organe voméronasal (VNO) détecte les signaux chimiosensoriels qui transportent l'information sur le statut social, sexuel et de reproduction des individus au sein des mêmes espèces 1,2. Ces signaux intraspécifiques, les phéromones, ainsi que les signaux de certains prédateurs 3, activer les neurones sensoriels voméronasal (VSN), avec des niveaux élevés de spécificité et de sensibilité 4. Au moins trois familles distinctes de récepteurs couplés aux protéines G, V1R, V2R et FPR 5-14, sont exprimés dans les neurones VNO à la médiation de la détection des indices chimiosensoriels. Pour comprendre comment l'information phéromone est codée par le VNO, il est essentiel d'analyser les profils de réponse du VSN individu à différents stimuli et identifier les récepteurs spécifiques qui interviennent dans ces réponses.
Le neuroepithelia de VNO sont enfermés dans une paire d'os vomer. La structure semi-aveugle tubulaire du VNO a une extrémité ouverte (le conduit voméronasal) la connexion àla cavité nasale. VSN étendre leurs dendrites à la partie lumen du VNO, où les indices phéromones sont en contact avec les récepteurs exprimés à des boutons dendritiques. Les corps cellulaires des VSN forme pseudo-stratifié avec couches V1R et V2R exprimé dans les couches apicales et basales, respectivement 6-8. Plusieurs techniques ont été utilisés pour surveiller les réactions des VSN aux stimuli sensoriels 4,12,15-19. Parmi ces techniques, préparation de tranches aiguës offre plusieurs avantages. Tout d'abord, par rapport à 3,17 VSN dissocié, préparations tranche de maintenir les neurones dans leur morphologie natif et les dendrites des cellules restent relativement intactes. Deuxièmement, les corps cellulaires des VSN sont facilement accessibles en tranche coronaire du VNO pour permettre des études d'électrophysiologie et des expériences d'imagerie par rapport à l'épithélium entier et l'ensemble de montage des préparations 12,20. Troisièmement, cette méthode peut être combinée avec les techniques de clonage moléculaire pour permettre l'identification du récepteur.
La stimulation sensorielle provoque une forte affluence de Ca 2 + dans VSN qui est indicatif de 4,21 activation du récepteur. Nous avons donc développer des souris transgéniques qui expriment G-camp2 dans les neurones olfactifs sensoriels, y compris le VSN 15,22. La sensibilité et la nature génétique de la sonde facilitent grandement Ca 2 + des expériences d'imagerie. Cette méthode a permis d'éliminer le processus de chargement colorant utilisé dans les études précédentes 4,21. Nous employons également un système de livraison ligand qui permet l'application de divers stimuli pour les tranches de VNO. La combinaison des deux techniques nous permet de suivre simultanément plusieurs neurones en réponse à un grand nombre de stimuli. Enfin, nous avons établi un pipeline d'analyse semi-automatique pour faciliter le traitement de l'image.
Protocol
Discussion
La majorité des récepteurs voméronasal (VRS) restent comme des récepteurs orphelins depuis leur découverte par Dulac et Axel 5. Les ligands de ces récepteurs de phéromones chimiosensoriels et leurs rôles dans la médiation de comportements animaux ne sont pas bien comprises. Jusqu'à présent, une seule paire de ligand / récepteur, le peptide ESP1 et son récepteur correspondant, Vmn2r116 (V2Rp5), a été identifié et démontré pour transmettre des informations spécifiques à 19,23 …
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
We thank Andrea Moran together with members of Lab Animal Service Facility (LASF) at Stowers Institute for their excellent support on animal husbandry and technical services. This work is supported by funding from Stowers Institute and the NIH (NIDCD 008003) to CRY. The content is solely the responsibility of the authors and does not necessarily represent the official views of the National Institute on Deafness and Other Communication Disorders or the National Institutes of Health. U.S. patent pending for the tetO-G-CaMP2 mice for Stowers Institute, CRY and LM.
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