培養中枢神経系ニューロンの樹状突起スパイン形態の解析
Summary
数々の最近の研究では、脳の病理学に関連したシナプス蛋白の変異を同定した。初代培養皮質ニューロンは樹状突起スパイン形態と運動性にこれらの疾患関連タンパク質の影響を調べることで最大限の柔軟性を提供します。
Abstract
樹状突起スパインは脳内の興奮性の接続の大部分の部位であり、シナプスのシナプス後コンパートメントを形成する。これらの構造は、アクチンに富み、非常に動的であることが示されている。古典的なヘブ可塑性だけでなく、神経調節の信号に応答して、樹状突起は、神経回路と脳内の情報の処理と貯蔵の改良に重要であると考えられる形状と数を、変更することができます。樹状突起棘内で、タンパク質の複雑なネットワークでは、樹状突起スパイン形態と数の制御を可能にアクチンcyctoskeletonと細胞外シグナルにリンクします。神経病理学的研究は、統合失調症から、自閉症スペクトラム障害に至るまで、病気の状態の数は、、異常な樹状突起スパインの形態や数字を表示することが実証されている。また、最近の遺伝学的研究は、これらのタンパク質は、部分的に、これらの疾患の病態の根底にある異常な背骨の可塑性に寄与することが提案につながる、シナプスタンパク質をコードする多数の遺伝子の変異を同定した。樹状突起スパインの形態/数を制御することでこれらのタンパク質の潜在的な役割を研究するために、培養皮質ニューロンの使用は、いくつかの利点があります。まず、このシステムは、固定された細胞の樹状突起の高分解能イメージングだけでなく、生細胞のタイムラプスイメージングが可能になります。第二に、in vitroの系で、これは変異体タンパク質、shRNAコンストラクトによるノックダウン、または薬理学的治療の発現による蛋白質の機能を簡単に操作することができます。これらの技術は、研究者が疾患関連タンパク質の役割を分析すると、これらのタンパク質の変異が生体内で機能することができるかを予測し始めることができます。
Protocol
Discussion
技術が樹状突起スパインの形態の詳細な定量分析のために上記の、固定またはライブ一次皮質ニューロンにおける線密度と運動性がneuropathologiesに貢献するかもしれないポストシナプスメカニズムの効果を理解することに重点を置いています。同様のアプローチは、海馬錐体、プルキンエ、または中型有棘ニューロンを含むいずれかの有棘ニューロンのスパイン形態や運動性を、定量化するた…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
我々は慎重に編集するためのケリージョーンズに感謝。この作品は、NIHの助成金R01MH 071316、アルツハイマー病協会、統合失調症とうつ病に関する研究のための国民の同盟（NARSAD）、および自閉症研究のための国民の同盟（ナー）（PP）によって支えられて、アメリカ心臓協会特別研究員（DPS）、アメリカン心臓協会博士号を取得する前のフェローシップ（KMW）。
Materials
| Name of the reagent | Company | Catalogue number | Comments (optional) |
|---|---|---|---|
| 18 mm round Cover glass No. 1.5 | Warner Instruments | 64-0714 (CS-18R15) | |
| 22 mm square Cover glass No. 1.5 | Warner Instruments | 64-0721 (CS-22S15) | |
| Poly-D-Lysine | Sigma | P-0899 | MW 70~150 Kda |
| Neurobasal Media | Invitrogen | 21103049 | |
| B27 | Invitrogen | 17504044 | |
| Glutamine | Invitrogen | 21051024 | |
| Penicillin-Streptomycin | Invitrogen | 15140148 | |
| D,L-APV (AP-5) | Ascent Scientific | Asc-004 | |
| Lipofectamine 2000 | Invitrogen | 11668019 | |
| DMEM | Invitrogen | 11965092 | |
| HEPES | MediaTech Cellgro | 25-060-C 1 | 1M, pH 7 |
| Formaldehyde Solution | EMD Chemicals | FX0415-5 | 36%, Histology grade |
| Normal Goats Serum | VWR | 100188-514 | Jackson Immunoresearch Labs |
| Triton X-100 | Fisher Scientific | AC21568-2500 | Acros Organics |
| Alexa Fluor 488 goat anti-mouse IgG (H+L) highly cross-adsorbed | Invitrogen | A-11029 | |
| Alexa Fluor 488 goat anti-rabbit IgG (H+L) *highly cross-adsorbed* | Invitrogen | A-11034 | |
| ProLong Gold antifade reagent | Invitrogen | P36934 | Special Packaging |
| Enclosed imaging stage chamber | Warner | RC-30HV | |
| Temperature controller unit | Warner | TC-344B | |
| MetaMorph | Universal Imaging |
References
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