Summary

전기 생리학 및 고해상도 두 광자 현미경을위한 마우스 전정 감각 상피의 격리 된 세미 그대로 준비

Published: June 13, 2013
doi:

Summary

전정 헤어 세포 기능의 분석은 두개골, 추체 측두골의 가장 어려운 부분 깊은 곳의 위치가 복잡합니다. 대부분의 기능 모발 세포 연구는 심하게 고립 된 유모 세포를 사용했습니다. 여기에서 우리는 전기 생리학 및 2 광자 현미경 연구를위한 마우스 전정 상피 세포의 반 그대로 준비에 대해 설명합니다.

Abstract

이해 전정 유모 세포가 정상 조건 하에서 작동하는 방법이나 외상, 질병,이 기능을 방해 노화가 예방 방법 및 / 또는 새로운 치료 전략의 개발에 중요한 단계입니다. 그러나 비정상적인 전정 기능을 찾고 연구의 대부분은 세포 수준에서하고 있지만, 주로 보행 분석과 전정 안구 반사 성능과 같은 전정 기능 장애의 행동 분석에 집중하지 않았습니다. 이 작품은 일이 잘못 갈 때 일어나는에 대한 귀중한 데이터를 굴복하면서, 약간의 정보는 장애의 근본 원인에 대한 수집하고 있습니다. 전정 기능의 기초가 세포와 세포 내 프로세스에 집중하는 연구의 대부분은 시냅스 연결 및 지원 세포 환경의 결여 심하게 고립 된 유모 세포에 의존했다. 따라서 중요한 기술적 과제 준비에 절묘하게 맞는 전정 유모 세포에 액세스 할 수있다aration은 최소한 생리 학적, 중단됩니다. 여기에서 우리는 헤어 셀 / 기본 심성 단지 등 지역의 미세 환경을 유지 마우스 전정 감각 상피의 반 그대로 준비를 보여줍니다.

Introduction

우리의 일상 생활에 전정의 큰 공헌에도 불구하고, 나이 전정 기능 관찰 하락에 대한 책임 프로세스의 명확한 이해가 어려운 남아있다. 지식이 부족 한 이유는 전정 기능이 저하 거의 독점적으로 전정 안구 반사 (VOR), 외적 전정 기능의 정확한 지표 등 행동 분석을 사용하여 탐구되었습니다,하지만 본질적인 구성 요소의 변경에 제한 통찰력을 제공합니다 . 이 건강, 질병 또는 노화 전정 헤어 세포 기능에 대한 우리의 이해에 큰 장애물이다.

각각의 전정 유모 세포의 많은 연구가되어 있지만, 주요 단점은 머리카락 세포와도 꽃받침 성의 터미널은 기계적 및 / 또는 효소 처리를 통해 정상적인 환경에서 제거됩니다 급성 머리 세포 준비에 의존하고있다. 이러한 접근 방식의 필연적BLY 머리 세포와 꽃받침, 헤어 세포와지지 세포 사이의 섬세한 마이크로 아키텍처를 중단. 준 그대로 준비 1-5, 그리고 고립 된 마우스 미로 준비 6의 발달과 함께, 더 밀접하게 생체 내에서 이러한 닮은 상태에서 시냅스 통신의 다양한 형태를 연구 할 수있는 기회가 지금있다. 실제로 임 하였다. (2011) I 전정 유모 세포가 neuroepithelium 내에 포함 된 유지하는 사람에 비해 심하게 고립 된 형식에서 기록 된 전체 셀 전류에 표시된 차이를 보였다. 특히 칼륨은 머리 세포 성의 꽃받침 사이 간 공간에 축적 생각하고, 크게 머리 세포 반응 7 변경합니다. 이러한 유형의 정보는 여기에 설명 된 전정 감각 상피의 반 그대로 준비없이 취득하는 것은 불가능합니다. 우리는 마우스 crista 3 반 그대로 준비를 보여줍니다, 및 전체 세포 패치 전기 생리학에서 얻은 대표적인 결과, 두 광자 칼슘 이미징을 보여줍니다.

Protocol

1. 동물 마우스는 호주의 설치류 센터 (ARC, 퍼스, 호주)에서 얻은 환경 농축과 일반 12 시간 빛 / 어둠주기 시드니 보쉬 동물 시설의 대학에서 개최. 설명 모든 실험은 시드니의 동물 윤리위원회의 대학에 의해 승인되었습니다. 남성과 여성의 생쥐 (C57/BL6)이 변형은 일반적으로 유전자 조작을위한 배경으로 사용되기 때문에 모든 실험에 사용하였고, 8-9 야생형 같은 것?…

Representative Results

전정 유모 세포의 전기 생리학 속성들은 7 포함하는 내 복잡한 마이크로 아키텍처에 따라 다릅니다. 반 그대로 전정 상피 준비가 유형을 구별하는 데 사용할 수 있습니다 그림 5를 보여줍니다 I 유모 세포 (그림 5A), II 형 유모 세포 (그림 5B), 그리고 꽃받침 기본 심성 (그림 5C) 특징 전체 세포의 컨덕턴스에 따라. 이러한 특성은 탈분극하는 …

Discussion

균형 우리의 감각을 기본 메커니즘은 다른 감각 시스템에 비해 제한적인 주목을 받고 있고, 시각 및 청각 시스템을 예를 들어. 전정이나 균형 기능의 변화를 연구 한 연구의 대부분은 밸런스 전정 유모 세포 자체의 기본적인 빌딩 블록의 불완전한 지식, 전정 안구 반사 등의 행동 조치에 초점을 맞추고있다. 자신의 네이티브 환경에서 제거 심하게 격리 된 머리 세포를 사용하므로 유모 세포…

Declarações

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

이 작품에 대한 자금 조달은 R. 임과 AJ 캠프에 가넷 패스포트와 로드니 윌리엄스 기념 재단 프로젝트 교부금에 의해 제공되었다.

Materials

REAGENTS
Leibovitz medium L-15 Sigma Aldrich L4386-10X1L
BAPTA-1-oregon green Invitrogen O6806
EQUIPMENT
Stereo microscope Leica Microsystems A60S
Upright microscope Olympus BX51WI
Two-photon microscope Olympus/La Vision BX51WI/ TriMScope II
Dumont #5 SF Forceps FST 11252-00
Friedman-Pearson Rongeurs FST 16221-14
Standard Pattern Scissors FST 14001-12
InstraTECH A-D converter HEKA ITC-18
Sutter Micromanipulator Sutter MP-225/M
multiclamp amplifier Axon Instruments 700B
Data acquisition software (electrophysiology) Axograph N/A
Imspector Data acquisition software (two-photon) Max Planck innovation N/A

Referências

  1. Dulon, D., Safieddine, S., Jones, S. M., Petit, C. Otoferlin is critical for a highly sensitive and linear calcium-dependent exocytosis at vestibular hair cell ribbon synapses. J. Neurosci. 29, 10474-10487 (2009).
  2. Highstein, S., Art, J., Holstein, G., Rabbitt, R. Simultaneous pre- and post-synaptic recording from the peripheral vestibular calyx and its included type I hair cell. , (2009).
  3. Kindig, A. E., Lim, R., Callister, R. J., Brichta, A. M. Voltage dependent currents in type I and II hair cell and calyx terminals of primary afferents in an intact in vitro mouse vestibular crista preparation. , (2009).
  4. Chatlani, S., Goldberg, J. M. Whole-cell recordings from calyx endings in the turtle posterior crista. , (2010).
  5. Songer, J. E., Eatock, R. A. Transduction in the mammalian saccule. , (2010).
  6. Lee, H. Y., Camp, A. J., Callister, R. J., Brichta, A. M. Vestibular primary afferent activity in an in vitro preparation of the mouse inner ear. J. Neurosci. Methods. 145, 73-87 (2005).
  7. Lim, R., Kindig, A. E., Donne, S. W., Callister, R. J., Brichta, A. M. Potassium accumulation between type I hair cells and calyx terminals in mouse crista. Exp. Brain Res. 210, 607-621 (2011).
  8. Camp, A. J., Callister, R. J., Brichta, A. M. Inhibitory synaptic transmission differs in mouse type A and B medial vestibular nucleus neurons in vitro. J. Neurophysiol. 95, 3208-3218 (2006).
  9. Camp, A. J., et al. Attenuated glycine receptor function reduces excitability of mouse medial vestibular nucleus neurons. Neurociência. 170, 348-360 (2010).
  10. Briggman, K. L., Euler, T. Bulk electroporation and population calcium imaging in the adult mammalian retina. J. Neurophysiol. 105, 2601-2609 (2011).
  11. Briggman, K. L., Helmstaedter, M., Denk, W. Wiring specificity in the direction-selectivity circuit of the retina. Nature. 471, 183-188 (2011).
  12. Rennie, K. J., Streeter, M. A. Voltage-dependent currents in isolated vestibular afferent calyx terminals. J. Neurophysiol. 95, 26-32 (2006).
  13. Hudspeth, A. J., Lewis, R. S. Kinetic analysis of voltage- and ion-dependent conductances in saccular hair cells of the bull-frog, Rana catesbeiana. J. Physiol. 400, 237-274 (1988).
  14. Rennie, K. J., Ashmore, J. F. Ionic currents in isolated vestibular hair cells from the guinea-pig crista ampullaris. Hear. Res. 51, 279-291 (1991).
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Tung, V. W. K., Di Marco, S., Lim, R., Brichta, A. M., Camp, A. J. An Isolated Semi-intact Preparation of the Mouse Vestibular Sensory Epithelium for Electrophysiology and High-resolution Two-photon Microscopy. J. Vis. Exp. (76), e50471, doi:10.3791/50471 (2013).

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