시 냅 스 아연 Histochemistry 다른 지역과 개발 및 성인 두뇌에서 하기의 사용
Summary
우리는 서로 다른 뇌 영역에 패턴을 얼룩이 지기 특성 박판 모양 및 면적 아연을 조직화 학적인 절차를 설명 합니다. 아연 얼룩 패턴 함께에서 다른 해 부 마커와 레이어 및 지역 개발 및 성인 두뇌에서 안정적으로 구별 하 사용할 수 있습니다.
Abstract
해 부 학적 및 기능적 뇌 조직 및 개발의 고유한 신경 회로 지역 미 숙 하 고 성인 두뇌의 정확한 식별을 필요합니다. 여기는 다른 레이어 및 두뇌 영역 중에서 얼룩 패턴에 차이 밝혀 아연 조직화 학적인 얼룩 절차에 설명 합니다. 다른 사람을 아연 포함 된 신경 및 두뇌에서 회로의 분포 뿐만 아니라 성공적으로 여러 종에서 개발 및 성인 두뇌에 있는 영역 및 박판 모양 경계 윤곽을 그리 다이 절차를 활용 했습니다. 여기 우리가 설명이 절차 개발에서 이미지와 함께 얼룩 및 성인 흰 족제비 두뇌. 우리는 아연 얼룩 패턴 영역과 레이어의 해 부 감 적 역할을 계시 하 고 개발 및 성인 시각 피 질에서 시각 피 질 영역을 구별 하 안정적으로 사용할 수 있습니다. 이 프로토콜의 주요 목표는 레이어 및 지역 개발 및 성인 두뇌 그렇게 할 다른 방법이 실패 하는 곳에서 정확한 식별 수 있도록 조직화 학적인 방법을 제시 하는. Secondarily, densitometric 이미지 분석 함께,이 방법을 하나 수 있습니다 개발을 통해 잠재적인 변화를 공개 시 냅 스 아연의 분포를 평가 하. 시 약, 도구, 및 연속적으로 냉동된 뇌 섹션 얼룩 필요한 단계가이 프로토콜은 자세하게에서 설명 합니다. 하지만이 프로토콜 사용 하 여 흰 족제비 뇌 조직의 설명, 그것은 쉽게 설치류, 고양이, 또는 다른 뇌 영역에서 뿐만 아니라 원숭이에 사용 하기 위해 적용할 수 있습니다.
Introduction
조직학 얼룩 전통적으로 건축 술 기능에 차이 공개 하 여 다양 한 종에서 대뇌 피 질의 영역 식별에서 돕기 위해 사용 되었습니다. 그들은 두뇌의 비슷한 면적 경계 공개 Nissl 물질, 시 토 크롬 산화 효소 (CO) 반응, 또는 수 초 같은 조직화 학적인 기술 사용 유익한 증명할 수 있다. 그러나, 이러한 조직화 학적인 얼룩 대뇌 피 질의 영역 및 미 성숙한 뇌에 레이어 사이의 명확한 경계를 항상 적절 하 게 공개 하지 않습니다.
중앙 신 경계, 아연에는 효소 공동 인자, 다양 한 규제 기능에 참여 하 고 시 냅 스 소포에 그것의 존재를 통해 neuromodulator 역할 역할 DNA 구조 안정화를 포함 하는 몇 가지 중요 한 기능 1. 시 냅 스 아연은 독특한 그것은 구상 될 수 있다 조직학 방법 반면 단백질 바인딩 아연 시각된2수 없습니다. 이 기능은 다른 대뇌 피 질의 영역에 시 냅 스 아연 패턴을 이용 되 고 시 냅 스 아연 histochemistry 연구의 숫자에 사용 되었습니다. 대뇌 피 질 신경 세포 glutamatergic의 하위 집합 포함 그들의 축 삭 맨끝3,4내 연 접 소포에 아연. 조직화 학적인 연구는 대뇌 피 질5,,67에서 시 냅 스 아연의 다른 유형의 분포를 계시 했다. 다른 대뇌 피 질의 영역 (예를 들어, 시각적 somatosensory 피 대), 또는 레이어 histochemically 반응 아연의 다른 영역 및 층 류 분포 나타납니다 (예를 들어,는 supragranular에 있는 아연 수준 및 기본 시각 피 질 infragranular 레이어는 상대적으로 낮은 시 냅 스 아연 레벨 thalamocortical 입력 계층 4 보다 실질적으로 더 높은)5,,89. 면적 및 층 류 식별을 용이 하 게 하는으로 시 냅 스 아연 피 질에 얼룩에 특히 유리 하다.
여기 우리는 Danscher의 1982 메서드10의 수정된 된 버전은 시 냅 스 아연 조직화 학적인 절차에 대 한 자세한 설명을 제시. 이 메서드는 chelating 에이전트로 동물에 selenite intraperitoneally 주입 (IP)를 사용합니다. selenite 두뇌 glutamatergic 시 냅 스의 부분 집합의 소포에 있는 자유로운 아연의 수영장으로 반응 하는 뇌에 여행. 이 반응은 실버 개발2,,1011이후 강화 될 수 있다 침전을 생성 합니다.
이 절차 시 냅 스 아연 얼룩;의 층 류 영역 패턴을 보여준다 densitometric 분석은 성인과 미 성숙한 뇌의 감각, 환경, 약물, 또는 유전자 조작 같은 다른 개입의 효과 연구에서 이러한 패턴을 질적 및 양적 평가를 사용할 수 있습니다. 또한, 하나 또한 다른 모델 시스템에 다른 피 질 또는 subcortical 구조에서 시 냅 스 아연의 분포에 잠재적인 발달 변화를 평가 하 고 있습니다. Densitometric 분석이 메서드에서 제공 하는 양적 정보는 시간이 지남에 따라 다음 두뇌 개발을 위한 유리한 될 수 있습니다. 이 프로토콜을 다른 면역-조직화 학적인 마커 동반자를 층 류 및 영역 경계를 표시를 제공 합니다.
Protocol
Representative Results
Discussion
현재 연구는 Danscher (1982) 방법10, 시 냅 스 아연 지역화를 감지 하 고 뇌에서 시각 수 있습니다 그것에 의하여의 수정된 된 버전에 따라 조직화 학적인 기술을 사용 합니다. 이 메서드는 기본적으로 아연 chelator 나트륨 selenite (나2서구3)를 가진 동물 (15 mg/kg)를 주입 하 여 작동 합니다. 주입, 따라는 selenite 두뇌에 여행 하 고 아연을 포함 하는 신경의 연 접 소포를 지?…
Offenlegungen
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
이 작품 연구 자원 (2G12RR03060-26A1);에 대 한 국립 센터에서 교부 금에 의해 지원 되었다 소수 민족 건강과 건강 격차 (8G12MD007603-27) 건강; 국립 보건원에서 국립 연구소 뉴욕 (CUNY PSC);의 전문 직원 의회 도시 대학 그리고 교수 연구 그랜트 (FRG II) 아메리칸 대학의 샤. 우리는 이러한 방법에 우리를 도입에 대 한 Vidyasagar Sriramoju 감사 합니다.
Materials
| Euthasol (Euthanasia solution) | Henry Schein | 710101 | |
| Sodium selenite | Sigma-Aldrich | 214485 | |
| Ketamine (Ketaved) | Henry Schein | 48858 | 100 mg/ml injectables |
| Xylazine (Anased) | Henry Schein | 33198 | 100 mg/ml injectables |
| Paraformaldehyde | Sigma-Aldrich | F8775 | Dilute to 4% |
| Gum arabic | Sigma-Aldrich | G9752-500G | |
| Citric acid | Sigma-Aldrich | C1909 | |
| Sodium citrate | Sigma-Aldrich | W302600 | |
| Hydroquinone | Sigma-Aldrich | H9003 | |
| Silver lactate | Sigma-Aldrich | 85210 | |
| Fish gelatine | Sigma-Aldrich | G7765 | |
| Cytochrome c | Sigma-Aldrich | C2506 | (Type III, from equine heart) |
| Catalse | Sigma-Aldrich | C10 | |
| Sucrose | Domino | ||
| Xylene | Fisher Scientific | X5P-1GAL | |
| Permount | Fisher Scientific | SP15-500 | |
| 100% Ethanol | Fisher Scientific | A406-20 | Used for dehydration prior to slide mounting |
| Coverslips | Brain Research Laboratories | #3660-1 | |
| Frosted unsubbed slides | Brain Research Laboratories | #3875-FR | |
| Microtome | American Optical Company | 860 | |
| Microscope | Olympus | BX-60 | |
| Adope Photoshop | Adobe Systems, San Jose, CA | To assemble images | |
| ImageJ | Free software can be downloaded at http://rsb.info.nih.gov/ij/ | For densometric measurements | |
| Plastic tray | Any standard plastic tray may be used | to immerse slides in developer solution | |
| Hot plate | Any standard hotplate may be used |
Referenzen
- Nakashima, A., Dyck, R. H. Zinc and cortical plasticity. Brain Res. Rev. 59, 347-373 (2009).
- Frederickson, C. J. Neurobiology of zinc and zinc-containing neurons. Int Rev Neurobiol. 31, 145-238 (1989).
- Beaulieu, C., Dyck, R., Cynader, M. Enrichment of glutamate in zinc-containing terminals of the cat visual cortex. NeuroReport. 3 (10), 861-864 (1992).
- Martinez-Guijarro, F. J., Soriano, E., Del Rio, J. A., Lopez-Garcia, C. Zinc-positive boutons in the cerebral cortex of lizards show glutamate immunoreactivity. J Neurocytol. 20 (10), 834-843 (1991).
- Dyck, R., Beaulieu, C., Cynader, M. Histochemical localization of synaptic zinc in the developing cat visual cortex. J Comp Neurol. 329 (1), 53-67 (1993).
- Garrett, B., Geneser, F. A., Slomianka, L. Distribution of acetylcholinesterase and zinc in the visual cortex of the mouse. Anat Embryol. (Berl). 184 (5), 461-468 (1991).
- Garrett, B., Osterballe, R., Slomianka, L., Geneser, F. A. Cytoarchitecture and staining for acetylcholinesterase and zinc in the visual cortex of the Parma wallaby (Macropus parma). Brain Behav Evol. 43 (3), 162-172 (1994).
- Dyck, R., Cynader, M. An interdigitated columnar mosaic of cytochrome oxidase, zinc, and neurotransmitter-related molecules in cat and monkey visual cortex. Proc. Natl. Acad. Sci. (90), 9066-9069 (1993).
- Land, P. W., Akhtar, N. D. Experience-dependent alteration of synaptic zinc in rat somatosensory barrel cortex. Somatosens Mot Res. 16 (2), 139-150 (1999).
- Danscher, G. Exogenous selenium in the brain: a histochemical technique for light and electron microscopic localization of catalytic selenium bonds. Histochemistry. 76, 281-293 (1982).
- Danscher, G., Howell, G., Perez-Clausell, J., Hertel, N. The dithizone, Timm’s sulphide silver and the selenium methods demonstrate a chelatable pool of zinc in CNS: a proton activation (PIXE) analysis of carbon tetrachloride extracts from rat brains and spinal cords intravitall treated with dithizone. Histochemistry. 83, 419-422 (1985).
- Gallyas, F. Silver staining of myelin by means of physical development. Neurol Res. 1 (2), 203-209 (1979).
- Wong-Riley, M. Changes in the visual system of monocularly sutured or enucleated cats demonstrable with cytochrome oxidase histochemistry. Brain Res. 171 (1), 11-28 (1979).
- Miró-Bernié, N., Ichinohe, N., Perez-Clausell, J., Rockland, K. S. Zinc-rich transient vertical modules in the rat retrosplenial cortex during postnatal development. J Neurosci. 138 (2), 523-535 (2006).
- Ichinohe, N., Rockland, K. S. Distribution of synaptic zinc in the macaque monkey amygdala. J Comp Neurol. 489 (2), 135-147 (2005).
- Innocenti, G. M., Manger, P. R., Masiello, I., Colin, I., Tettoni, L. Architecture and callosal connections of visual areas 17, 18, 19 and 21 in the ferret (Mustela putorius). Cereb Cortex. 12 (4), 411-422 (2002).
- Khalil, R., Levitt, J. B. Zinc histochemistry reveals circuit refinement and distinguishes visual areas in the developing ferret cerebral cortex. Brain Struct Funct. 218, 1293-1306 (2013).
- Manger, P. R., Masiello, I., Innocenti, G. M. Areal organization of the posterior parietal cortex of the ferret (Mustela putorius). Cereb Cortex. 12, 1280-1297 (2002).
- Wong, P., Kaas, J. H. Architectonic subdivisions of neocortex in the gray squirrel (Sciurus carolinensis.). The anatomical record. 291, 1301-1333 (2008).
- Land, P. W., Shamalla-Hannah, L. Experience-dependent plasticity of zinc-containing cortical circuits during a critical period of postnatal development. J Comp Neurol. 447 (1), 43-56 (2002).
- Czupryn, A., Skangiel-Kramska, J. Distribution of synaptic zinc in the developing mouse somatosensory barrel cortex. J Comp Neurol. 386, 652-660 (1997).
- Timm, F. Zur Histochemie der Schwermetalle. Das Sulfid-Silber-Verfahren. Dtsch Z ges gerichtl Med. 46, 706-711 (1958).
