Een grondige fysiologische analyse van Defined Cell Populaties in Acute Tissue Slices van de Muis Vomeronasal

De meeste dieren zijn sterk afhankelijk van hun chemische zintuigen te communiceren met hun omgeving. Reukzin speelt een essentiële rol voor het vinden en evalueren van voedsel, vermeden roofdieren en lokaliseren geschikt koppelen partners. In de meeste zoogdieren, het olfactorische systeem bestaat uit ten minste vier anatomisch en functioneel verschillende perifere subsystemen: het belangrijkste reukepitheel ^1,2, de Grueneberg ganglion ^3,4, het septum orgaan van Masera ^5,6 en het vomeronasale orgaan. De VNO bestaat uit de perifere sensorische structuur van het accessoire olfactorische systeem (AOS), die een belangrijke rol bij het ​​opsporen van chemische signalen dat de informatie over de identiteit, gender, sociale rang en seksuele staat ^7-10 te brengen speelt. VNO is gelegen aan de voet van het neustussenschot recht boven het gehemelte. Bij muizen is een bilaterale-blind eindigende buis ingesloten in een kraakbeenachtige capsule ^11-13. Het orgel bestaat uit zowel een halvemaanvormige mediale zintuiglijke epithelium de VSNs herbergt en een niet-sensorische gedeelte aan de zijkant. Tussen beide epithelia ligt een slijm gevulde lumen die is verbonden met de neusholte via de smalle vomeronasaal leiding ^14. Een grote laterale bloedvaten in de niet-sensorische weefsel verschaft een vasculaire pompmechanisme opneming van relatief grote, niet vluchtige moleculen zoals peptiden of kleine eiwitten in het VNO lumen onderdruk ^15,16 vergemakkelijken. De onderdelen van de VNO aanwezig bij de geboorte en het orgaan volwassen grootte bereikt kort voor de puberteit ^17. Echter, of het knaagdier AOS is al functioneel bij jongeren is nog steeds onderwerp van discussie ^18-20.

VSNs onderscheiden zich door zowel hun epitheliale locatie en het type receptor uiten ze. VSNs tonen een bipolaire morfologie met gemyeliniseerde axon en een apicale dendriet dat uitsteekt naar de lumen en eindigt in een microvilli dendritische knop. VSN bijlons fasciculate de vomeronasal zenuw die de kraakbeenvissen capsule bij de dorso-caudale schutbladen, stijgt langs het septum, passeert de zeefvormige plaat en projecten om de accessoire olfactorische bulb (AOB) ^21,22 vormen. De vomeronasal sensorische epitheel bestaat uit twee lagen: het apicale laag zich dichter bij het luminale kant en havens zowel V1R- en alle behalve één type FPR-rs-expressie neuronen. Deze neuronen coexpress de G-eiwit α-subeenheid G _αi2 en project aan het voorste deel van de AOB ^23-25. Sensorische neuronen gelegen in de meer basale laag uitdrukkelijke V2Rs of FPR-RS1 naast G _ao en sturen hun axonen naar het achterste deel van de AOB ^26-28.

Vomeronasal neuronen worden waarschijnlijk geactiveerd door vrij klein feromonen ^29-33 (V1Rs) of proteïneachtige verbindingen ^34-38 (V2Rs) die worden uitgescheiden in verschillende lichaamsvloeistoffen zoals urine, speeksel en traanvocht ^37,39-41 </sup>. In situ experimenten hebben aangetoond dat VSNs ook worden geactiveerd door geformyleerde peptiden en diverse antimicrobiële / inflammatie-gekoppelde verbindingen ^25,42. Bovendien heteroloog tot expressie FPR-rs eiwitten delen agonist spectra met FPRs uitgedrukt in het immuunsysteem, wat wijst op een mogelijke rol als detectoren voor ziekte in soortgenoten of bedorven voedsel bronnen ²⁵ (zie referentie ^43).

Fundamenteel belang voor het begrijpen van receptor-ligand relaties en downstream signaling cascades in specifieke VSN populaties is een gedetailleerde evaluatie van hun fundamentele biofysische kenmerken in een natuurlijke omgeving. In het verleden heeft de analyse van cellulaire signalering sterk geprofiteerd van genetisch gemodificeerde dieren met een bepaalde populatie van neuronen markeren door co-expressie van een fluorescent merkereiwit ^30,44-49. In dit protocol, een transgene muis lijn die FPR-RS3 uitdrukt samen met een fluorescente marker (Fpr-RS3-i-Venus) wordt gebruikt.Deze werkwijze illustreert hoe een dergelijke genetisch gemodificeerde muizenstam gebruiken om elektrofysiologische analyse van een optisch herkenbare celpopulatie via één neuron patch-clamp acute coronale VNO weefselplakjes voeren. Een luchtdruk aangedreven multi-barrel perfusie-systeem voor zintuiglijke prikkels en farmacologische middelen zorgt voor een snelle, omkeerbare en focale neuronale stimulatie of inhibitie tijdens de opnames. Whole-cell opnames in slice voorbereidingen zorgen voor een gedetailleerde analyse van de intrinsieke eigenschappen, voltage-geactiveerde conductances, evenals actiepotentiaal ontlading patronen in de cel van de eigen omgeving.