يعيش بين محاور التصوير الجذر الظهرية بعد بضع الجذور
Summary
و<em> في الجسم الحي</emيوصف> التصوير بروتوكول لرصد المحاور العصبية الحسية الأولية التالية سحق الجذرية الظهرية. إجراءات استخدام واسع الحقل المجهري مضان وthy1 – YFP الفئران المعدلة وراثيا ، والسماح التصوير المتكرر للتجديد لأكثر من 4 سم محور عصبي في الجهاز العصبي المحيطي والتفاعلات محوار مع واجهة للجهاز العصبي المركزي.
Abstract
والمحاور الرئيسية الحسية أصيب إصابات العمود الفقري تفشل الجذرية على التجدد في النخاع الشوكي ، مما يؤدي إلى الألم المزمن وفقدان الحواس دائم. يتم منع تجديد الظهرية المحاوير (DR) الجذر في النخاع الشوكي في منطقة الجذر دخول الظهرية (DREZ) ، والتفاعل بين الجهاز العصبي المركزي والجهاز العصبي المحيطي. فهمنا من الأحداث الجزيئية والخلوية التي تمنع التجديد في DREZ غير مكتملة ، في جزء منه لأنه قد تم استنتاجها التغيرات المعقدة المرتبطة الاصابة العصبية من يحلل بعد الوفاة. يتم دراسة أفضل العمليات الخلوية الحيوية ، مثل تجديد المحور ، مع التقنيات التي التقاط الأحداث في الوقت الحقيقي مع ملاحظات متعددة من كل حيوان حي. وقد زاد من قدرتنا على رصد الخلايا العصبية في الجسم الحي بسبب متسلسل بشكل كبير على الابتكارات الثورية في علم البصريات والمعدلة وراثيا الماوس. عدة أسطر من الفئران المعدلة وراثيا thy1 – GFP ، الذي وصفت وراثيا مجموعات فرعية من الخلايا العصبية في الألوان الفلورية متميزة ، تسمح تصوير الخلايا العصبية الفردية في الجسم الحي 1. وقد استخدمت هذه الفئران على نطاق واسع في الجسم الحي لتصوير الدماغ والعضلات 2-4 5-7 ، وقدمت أفكارا جديدة في آليات الفسيولوجية التي لا يمكن أن يكون حل تحليلات ثابتة. دراسات التصوير من الخلايا العصبية في النخاع الشوكي الذين يعيشون في الآونة الأخيرة فقط بدأ. يختمن وزملاؤه أثبتت جدواها first عن طريق تتبع المصابين عمود الظهري (DC) مع المحاور واسعة المجال المجهري 8،9. الفوتون متعددة في مجال التصوير المجراة من محاور العاصمة وضعه بعمق ، الدبقية الصغيرة والأوعية الدموية كما تم إنجاز 10. على مدى السنوات القليلة الماضية ، ونحن كان لها السبق في تطبيق المجراة في مجال التصوير لرصد تجديد المحاوير DR باستخدام واسع المجال المجهري وH – خط thy1 YFP الفئران. وقد أدت هذه الدراسات لنا فرضية جديدة حول لماذا يمنعون من المحاور DR تجديد داخل الحبل الشوكي 11.
في خط H – YFP من thy1 الفئران ، متوضعة بشكل سطحي متميزة YFP + المحاور ، الذي يسمح برصد محاور عدة في وقت واحد. تعلمنا أن يتم تصوير أفضل محاور DR صوله DREZ في الفقرات القطنية من العمود الفقري في عنق الرحم. في هذا التقرير عدة استراتيجيات وصفنا بأننا وجدنا من المفيد أن أؤكد التصوير ناجحة على المدى الطويل والمتكرر لتجديد المحاوير DR. وتشمل هذه الأساليب التي تقضي على التنبيب المتكررة وانقطاع التنفس ، وتقليل التوتر المصاحب لعملية جراحية وتشكيل ندبة ، والحصول على صور ثابتة بدرجة وضوح عالية دون الضيائية.
Protocol
Discussion
التصوير DR التجدد مباشرة في الفئران الحية تحديا من نوع خاص لأنه يتطلب استئصال الصفيحه كبيرة الظهرية لرصد النمو محوار على مساحة واسعة تليها إجراءات متعددة الغازية الجراحية والتخدير في جلسات التصوير لاحقة. وساعدت عدة استراتيجيات للتغلب على هذه التحديات. الأولى ، والت?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
نشكر الدكتور ألان تسلر للتعليق عليها ومساعدة التحرير. وأيد هذا العمل من قبل المعاهد الوطنية للصحة NS062320.
Materials
| Name of the reagent | Company | Catalogue number | Comments |
|---|---|---|---|
| H line thy1-YFP (2-4 months old, either sex) | Jackson Laboratory (Bar Harbor, ME) | 003782 | |
| Xylazine (AnaSed injection, sterile solution) | Lloyd Laboratories, (Shenandoah, LA) | 4811 | 8 mg/kg |
| Ketamine (Ketamine hydrochloride injection, USP) | Hospira, Inc. (Lake Forest, IL) | 2051 | 120 mg/kg |
| Buprenorphine (Buprenex injectable) (0.05 mg/kg) | Reckitt Benckiser Pharmaceuticals Inc.(Richmond, VA) | 7571 | |
| Small animal hair clippers | Oster Professional, (McMinnville, TN) | 76059-030 | |
| Hair removal lotion | Church & Dwight Co (Princeton, NJ) | NAIR with Baby Oil | |
| Gauze sponges | Fisher Scientific, (Pittsburgh, PA) | 22-362-173 | |
| Cotton-tipped swabs | Fisher Scientific, (Pittsburgh, PA) | 14-960-3Q | |
| 1 mL syringes | Becton, Dickson and Company Franklin Lakes, NJ) | 309602 | |
| Subcutaneous (Sub-Q) needles, 26ga. | Becton, Dickson and Company (Franklin Lakes, NJ) | 305115 | |
| Spring scissors and forceps | Fine Science Tools, (Foster City, CA) | ||
| 2.5-mm curved rongeurs | Fine Science Tools, (Foster City, CA) | 16221-14 | |
| Lactated Ringer’s Injection USP | B. Braun Medical Inc., (Irvine, CA) | BBR-L7502 | |
| Sterile saline solution | APP Pharmaceuticals, (Schaumburg, IL) | 918610 | |
| Thin synthetic matrix membrane (Biobrane) | Bertek Pharmaceuticals, (Morgantown, WV) | 62794-096-251 | |
| Artificial dura | Gore Preclude MVP Dura Substitute, W.L. Gore and Associates, (Flagstaff, AZ) | 1MVP40 | |
| 5-0 silk sutures | Ethicon, Inc. (Somerville, NJ) | K-580 | |
| Wound clips | Perfect – Ets Bruneau, (Burnea, France) | A75 | |
| Fluorescent stereomicroscope | Leica Microsystems, (Wetzlar, Germany) | MZ16 | |
| CCD camera | Hamamatsu, (Bridgewater, NJ) | ORCA-Rx2 | |
| Temperature Controller | World Precision Instruments (Sarasota, FL) | ATC 1000 | |
| Metamorph software | Molecular Devices, (Sunnyvale, CA) | ||
| Photoshop | Adobe Systems, San Jose, CA |
References
- Feng, G. Imaging neuronal subsets in transgenic mice expressing multiple spectral variants of GFP. Neuron. 28, 41-51 (2000).
- Lichtman, J. W., Sanes, J. R. Watching the neuromuscular junction. J Neurocytol. 32, 767-775 (2003).
- Bishop, D. L., Misgeld, T., Walsh, M. K., Gan, W. B., Lichtman, J. W. Axon branch removal at developing synapses by axosome shedding. Neuron. 44, 651-661 (2004).
- Balice-Gordon, R. J., Lichtman, J. W. in vivo visualization of the growth of pre- and postsynaptic elements of neuromuscular junctions in the mouse. J Neurosci. 10, 894-908 (1990).
- Trachtenberg, J. T. Long-term in vivo imaging of experience-dependent synaptic plasticity in adult cortex. Nature. 420, 788-794 (2002).
- Pan, F., Gan, W. B. Two-photon imaging of dendritic spine development in the mouse cortex. Dev Neurobiol. 68, 771-778 (2008).
- Grutzendler, J., Gan, W. B. Two-photon imaging of synaptic plasticity and pathology in the living mouse brain. NeuroRx. 3, 489-496 (2006).
- Kerschensteiner, M., Schwab, M. E., Lichtman, J. W., Misgeld, T. in vivo imaging of axonal degeneration and regeneration in the injured spinal cord. Nat Med. 11, 572-577 (2005).
- Misgeld, T., Nikic, I., Kerschensteiner, M. in vivo imaging of single axons in the mouse spinal cord. Nat Protoc. 2, 263-268 (2007).
- Davalos, D. Stable in vivo imaging of densely populated glia, axons and blood vessels in the mouse spinal cord using two-photon microscopy. J Neurosci Methods. 169, 1-7 (2008).
- Maio, D. D. i. in vivo imaging of dorsal root regeneration: Rapid immobilization and presynaptic differentiation at the CNS/PNS border. Journal of Neuroscience. 31, 4569-4582 (2011).
