Summary

协议星形胶质细胞的三维共聚焦形态分析

Published: December 11, 2015
doi:

Summary

Astrocytes in the CNS change their functional and structural properties in response to harmful stimuli. This report presents a protocol for assessment of three-dimensional astrocyte morphology in diseased conditions or after therapeutic interventions.

Abstract

如神经胶质细胞在大脑中,星形胶质细胞在中枢神经系统中多样化的功能角色。中的有害刺激的存在下,星形细胞修改他们的功能和结构性质,一个称为反应性星形胶质细胞增生的条件。这里,一个协议的星形胶质细胞的形态性质的评估呈现。这个协议包括12个不同参数,即表面积和所覆盖的星形胶质细胞(星形胶质细胞境)的组织,在整个星形胶质细胞,包括分支,细胞体,和细胞核,体积定量分支以及总长度和数量,强度用于星形胶质细胞的检测抗体的荧光免疫反应性,和星形胶质细胞密度(个/ 1000微米2)。为了这个目的所创建的三维(3D)的共焦显微镜图像和3D图像分析软件如Volocity 6.3用于测量。大鼠脑组织暴露于淀粉样蛋白1-40 </子>(Aβ1-40)具有或不具有治疗性干预是用于呈现方法。该协议也可以被用于其它细胞体内或体外条件的三维形态测定分析。

Introduction

在健康的中枢神经系统(CNS),星形胶质细胞发挥 ​​血流量,能量代谢,突触功能和可塑性,和细胞外离子的调节中起重要作用的神经递质和动态平衡1-3。此外,星形胶质细胞,以不同的有害刺激和异常时,例如通过反应性星形胶质细胞增生其特点是肥大,增殖和星形胶质细胞4,5-功能重塑外伤,感染,局部缺血或神经变性响应。

反应性星形胶质可以设计在组织中的炎症反应和修复过程,因此,可能会影响治疗性干预的临床结果。因此,星形细胞已经在过去几十年,作为治疗性干预的各种影响CNS疾病的潜在目标接收到的关注神经学家。

星形胶质细胞通常有一个星状的形状,以及-Defined分支中传遍了SOMA 6。在大脑中的疾病状况,星形分支成为旋绕和显示肿胀的端部7中,例如在淀粉样蛋白β(Aβ)的存在。

本文介绍了协议分析由共聚焦显微镜获得的星形胶质细胞的三维图像。测量了每个星形细胞十二个不同的量化参数:所述表面区域和星形胶质细胞的领土(覆盖有星形细胞的组织),整个细胞(包括分支),细胞体,和细胞核的体积;的总长度和分支的数目;用于星形细胞抗体检测的荧光强度;和星形胶质细胞的密度(个/ 1000微米2)。为了这个目的,我们使用脑切片从大鼠暴露于海马内注射Aβ1-40的含或不含染料木黄酮处理作为抗炎物质。所描述的协议可以用于形态的alysis 在体外或体内在不同条件下的不同细胞类型。

Protocol

这项研究进行了按照批准的医学科学,伊朗大学(德黑兰,伊朗)伦理委员会提出的指南护理和使用实验动物(NIH)的政策。 1.动物,手术和标本准备注:准备脑组织的三维共聚焦显微镜分析。 分割动物随机分为两组:Aβ1-40 -注射(N = 8),和Aβ1-40 -注射用染料木黄酮处理(N = 8);手术前施用染料木素(1​​0mg / kg的稀释在车辆?…

Representative Results

本节介绍由三维形态分析产生的定性和定量的观测的一些例子。对于前面所提到的全部12个参数的完整结果,请参考我们以前出版10。 定性观察星形胶质细胞表现出薄或厚的分支中通常是长期的Aβ1-40注射的老鼠( 图1)。几个小星芒状星形细胞与短支链,观察在大脑皮质,和星形胶质细胞的一种紧凑网络发生在胼胝体。 <p c…

Discussion

在目前的协议,我们采用三维激光共聚焦形态来评估与星形胶质细胞形态进行了相关的12个不​​同的参数。为了这个目的,大鼠Aβ1-40的海马组织诱导的星形胶质细胞增生,有或没有染料木素预处理作为抗炎剂被使用。通过使用3D图像和形态的软件,我们能够表明染料木黄酮对星形胶质细胞增生,即星形胶质细胞形态的影响。

变化的脑组织的细胞内和?…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

The authors have nothing to disclose.

Materials

Amyloid beta 1-40 Sigma Aldrich 79793 Keep in -70 °C
Genistein Sigma Aldrich 446-72-0 keep in -20 °C
polycolonal rabbit antibodies against glial fibrillary acidic protein DAKO Z0334
alkaline phosphate-conjugated swine anti-rabbit IgG antibodies DAKO
Liquid Permanent Chromogen DAKO K0640
Liquid permanent Red Substrate Buffer DAKO K0640
Cremophor EL Sigma Aldrich 27963 Polyethoxylated castor oil – Step 1.1
LSM 700 Confocal Laser Scanning Microscopy Carl Zeiss
Volocity 6.3 Perkin Elmer Inc.,
Image Analysis 2000 Tekno Optic
Streotaxic apparatus Stoelting
Graph pad Prism 5 Graph pad software Inc.

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Cite This Article
Bagheri, M., Rezakhani, A., Roghani, M., Joghataei, M. T., Mohseni, S. Protocol for Three-dimensional Confocal Morphometric Analysis of Astrocytes. J. Vis. Exp. (106), e53113, doi:10.3791/53113 (2015).

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