Ответ слуховой ствола мозга и внешние клетки волос поклеточного патч зажим запись в послеродовой крыс
Summary
Этот протокол описывает методы для записи слуховой мозга ответ от послеродового крыса щенков. Для изучения функционального развития внешних волосковых клеток, экспериментальная процедура поклеточного фиксации записи в изолированные внешние клетки волос описан шаг за шагом.
Abstract
Внешние клетки волос является одним из двух типов Сензорные клетки волос в млекопитающих улитки. Они изменяют их длина ячейки с рецепторами потенциал, чтобы усилить слабые вибрации низкого уровня звукового сигнала. Морфология и электрофизиологические свойства внешних волосковых клеток (OHCs) развиваться в начале послеродового возраста. Созревание внешние клетки волос может способствовать развитию слуховой системы. Однако процесс развития OHCs не хорошо изучены. Это отчасти трудно измерить их функции электрофизиологических подход. С целью разработки простой способ решить эту проблему, здесь мы опишем пошаговое протокол для изучения функции OHCs в остро диссоциированных улитки от послеродового крыс. С помощью этого метода мы можем оценить улитковый ответ на стимулы чистый тон и изучить уровень выражения и функции Престин мотор белка в OHCs. Этот метод может также использоваться для изучения внутренние волосковые клетки (дивидедов).
Introduction
Две различные функции улитковый Сензорные клетки волос крайне важны для млекопитающих слуха: mechanoelectric трансдукции (мет) и electromotility1,2. По каналам MET расположен в пучок волосы, дивидедов (дивидедов) и OHCs конвертировать звуковые вибрации мембраны потенциальных изменений, а также электрические сигналы нейронов ганглия иннервируемые спираль. OHCs изменить длину их клетки с мембранного потенциала и усилить вибрации низкого уровня звука. Это действие называется electromotility является производным от Престин двигательные белки, расположенные в боковой стенке OHCs3.
У многих видов, включая грызунов функция слуха незрелых в раннем постнатальном эпохи4,5. Не потенциал действия в ответ на звуковые сигналы могут быть обнаружены в аудиальном кортексе до6,начала слушания7. Разработка морфологии и функция улитки широко изучена в мышь и песчанки, крыса4,5,8. Mechanotransduction и electromotility клетки волос также разработал в начале жизни эпохи5.
Для того чтобы оценить чувствительность слуха крыс на послеродовой разных возрастов, мы разработали метод для слухового мозга ответ (ABR) запись в крыса щенков. Поклеточного фиксации это идеальная технология для расследования OHCs electrophysiologically. Однако по сравнению с фиксации в нейроны и другие клетки эпителия, низкий уровень уплотнения поклеточного ограниченное расследование electromotility изолированных OHCs.
Здесь мы описываем процедуры для расследования OHCs морфологически и electrophysiologically в остро диссоциированных улитки от послеродового крыс. Этот метод может быть изменен для изучения молекулярных механизмов, которые регулируют развитие внутренней волосы клеток и функции.
Protocol
Representative Results
Discussion
В крыс моложе 11 день без потенциал действия в ответ на звуковой стимуляции можно наблюдать в аудиальном кортексе6,7. Таким образом послеродовой день 11 описывается как «слуха onset»10. Развитие слуха функции до начала слушания не было хорошо изуч?…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Эта работа была поддержана грантов из 973 программы (2014CB943002) и Национальный фонд Китая естественных наук (11534013, 31500841).
Materials
| Anesthetic | |||
| Pentobarbital sodium | Sigma | P3761 | 1.5% in water |
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Dissection solution | |||
| Leiboviz's L-15 Medium | Life Technologies | 41300-039 | 1 pack in 1 L water |
| Collagenase IV | Sigma | C5138 | 2 mg/mL in L-15 |
| HEPES | Sigma | 7365-45-9 | 10 mM |
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Immunostaining solutions | |||
| PBS | Thermo Fisher Scientific | 10010023 | PH 7.3 |
| Paraformaldehyde | Sigma | 158127 | 4% in PBS |
| Triton X-100 | Amresco | ZS-0694 | 0.3% in PBS |
| Normal goat serum | Thermo Fisher Scientific | 10000C | 10% in PBS |
| prestin antibody | Santa Cruz | SC-22694 | dil 1:200 |
| Alexa Fluor 488-conjugated antibody | Thermo Fisher Scientific | A-11055 | dil 1:600 |
| Phalloidin-Tetramethylrhodamine B isothiocyanate | Sigma | P1951 | dil 1:200 |
| DAPI | Solarbio | C0060 | dil 1:20 |
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Extracellular solution | |||
| Leiboviz's L-15 Medium | Life Technologies | 41300-039 | 1 pack in 1 L water |
| HEPES | Sigma | 7365-45-9 | 10 mM |
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Intracellular solution | |||
| CsCl | Sigma | 7647-17-8 | 140 mM |
| MgCl2 | Sigma | 7791-18-6 | 2 mM |
| EGTA | Sigma | 67-42-5 | 10 mM |
| HEPES | Sigma | 7365-45-9 | 10 mM |
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Equipment | |||
| Osmometer | Gonotec | OSMOMAT 3000 basic | |
| Forcep | WPI | 14095 | Tweezers dumont |
| Micropipette puller | Sutter Instrument | MODLE-P97 | |
| Micro Forge | Narishigen | MF-830 | |
| Mini Operating System | Sutter Instrument | MP-285 | |
| MultiClamp | Axon | 700B | |
| Low-Noise Data Acquisition System | Axon | 1440A | |
| ES1 speaker | Tucker-Davis Technologies | ||
| TDT system 3 | Tucker-Davis Technologies | ||
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Software | |||
| SigGenRP software | Tucker-Davis Technologies | ||
| BioSigRP software | Tucker-Davis Technologies | ||
| jClamp | Scientific Solutions | ||
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Animal | |||
| SD rat | Experimental Animal Center of Southern Medical University |
References
- He, D. Z., Zheng, J., Kalinec, F., Sacchi Kakehata, S. S. a. n. t. o. s. -., J, Tuning in to the amazing outer hair cell: membrane wizardry with a twist and shout. J Membr Biol. 209, 119-134 (2006).
- Dallos, P. Cochlear amplification, outer hair cells and prestin. Curr Opin Neurobiol. 18, 370-376 (2008).
- Zheng, J., et al. Prestin is the motor protein of cochlear outer hair cells. Nature. 405, 149-155 (2000).
- Abe, T., et al. Developmental expression of the outer hair cell motor prestin in the mouse. J Membr Biol. 215, 49-56 (2007).
- Waguespack, J., Salles, F. T., Kachar, B., Ricci, A. J. Stepwise morphological and functional maturation of mechanotransduction in rat outer hair cells. J Neurosci. 27, 13890-13902 (2007).
- Zhang, L. I., Bao, S., Merzenich, M. M. Persistent and specific influences of early acoustic environments on primary auditory cortex. Nat Neurosci. 4, 1123 (2001).
- De, V. -. S. E., Chang, E. F., Bao, S., Merzenich, M. M. Critical period window for spectral tuning defined in the primary auditory cortex (A1) in the rat. J Neurosci. 27, 180-189 (2007).
- He, D. Z., Evans, B. N., Dallos, P. First appearance and development of electromotility in neonatal gerbil outer hair cells. Hearing Res. 78, 77-90 (1994).
- Hang, J., et al. Synchronized Progression of Prestin Expression and Auditory Brainstem Response during Postnatal Development in Rats. Neural Plast. , 4545826 (2016).
- Ehret, G. Development of absolute auditory thresholds in the house mouse (Mus musculus). J Am Audiol Soc. 1, 179-184 (1976).
- Møller, A. R. . Hearing:anatomy, physiology, and disorders of the auditory system. , (2006).
- He, D. Z., Zheng, J., Edge, R., Dallos, P. Isolation of cochlear inner hair cells. Hearing Res. 145, 156-160 (2000).
- Tang, J., Pecka, J. L., Tan, X., Beisel, K. W., He, D. Z. Z. Engineered Pendrin Protein, an Anion Transporter and Molecular Motor. J Biological Chem. 286, 31014-31021 (2011).
- Fu, M., et al. The Effects of Urethane on Rat Outer Hair Cells. Neural Plast. 2016, 1-11 (2016).
