Subselüler Ca Floresans ve Biyoparlaklık Görüntüleme²⁺ Yaşlı Hipokampal Nöronlar

Eksitotoksisite NOS'nin, iskemi gibi nörolojik akıntılar nöronal hasar ve hücre ölümüne neden olan en önemli mekanizmalardan biri olduğu ve Alzheimer hastalığı ¹ gibi nörodejeneratif hastalıklarda. Nörotoksisite Bu tip ağırlıklı Ca glutamat oyunculuk aracılık ²⁺ -geçirgen, İyonotropik NMDA reseptörleri (NMDAR) ^2. Glutamata kültürlenmiş nöronların nöronal apoptoz ⁴ neden eksitotoksisite ^3, yol açabilir. Biz ve diğerleri daha önce NMDA kaynaklı apoptosise nöronal açığı in vitro gelişimi ve ^5-8 yaşlanma değişebilir bildirmişlerdir.

Bu yaygın sitosolik içermeyen ^Ca2 + konsantrasyonu ^([Ca2 +] _cyt) 'de bir artış hücrelerin aktivasyonuna yol açtığı kabul edilmektedir. Bu artış çok yüksek ve / veya yeterince sürekli olduğu, ancak hücre ölümünü ⁹ tetikleyebilir. Ayrıca, önerilmiştirbu eksitotoksisite mitokondriyal ^Ca2 + alımı ^10, glutamat ile indüklenen hücre ölümü ¹¹ karşı mitokondriyal uncoupler korunan nöronlarla nöronları tedavi yana gerektirir. Mitokondri ^Ca 2 + çok fazla alırsan, mitokondriyal geçirgenlik geçiş gözenek açılması sitokrom c ve diğer pro-apoptotik faktörlerin ve uyaran apoptoz serbest lider oluşabilir. Son zamanlarda bu mitokondriyal ^Ca 2 + alımı doğrudan doğruya tek bir hipokampal nöronlar ⁵ NMDA ile indüklenen ^Ca2 + mitokondriyal alımını bu makalede rapor bir yöntemi ölçülerek, nörotoksitisi yaşa bağlı duyarlılık ile ilişkili olduğunu göstermiştir. Böyle öğrenme, hafıza ve diğer bilişsel süreçler ¹² gibi fizyolojik süreçlerde yer hipokampus, yaşlanma ve nörodejeneratif hastalıkların ¹³ derece hassastır. Bu, in vitro olarak birkaç hafta sonra, ileri sürülmektedir, kültürlenmişhipokampal nöronlar yaşlı nöronlar ¹⁴ tipik özelliklerinden bir sayısını göstermektedir. Buna göre, uzun vadeli kültürlü hipokampal nöronlar yaşlanma gelişmiş eksitotoksisitenin ^Ca 2 + aracılı mekanizmalar araştırmak için kapsamlı bir model sağlayabilir.

Sunulan yöntemin genel amacı, bu nedenle, uzun vadeli kültürlü hipokampal nöronlarda NMDA reseptör agonistleri tarafından ortaya çıkarılan diferansiyel Ca ²⁺ yanıtları da dahil olmak üzere yaşlanan beyinde hücre içi ^Ca 2 + homeostazı veya Ca ²⁺ yeniden önemli değişiklikleri araştırmak amacıyla, bir . Yöntem sırasıyla, sıçan hipokampal nöronların kültürü ayrıntılı bir açıklamasını ve bireysel nöronlar floresan ve biyolüminesans görüntüleme Sitozolik ve mitokondrial ^Ca 2 + konsantrasyonları izleme içerir. Kültürlü nöronlar sitozolik Ca ^{2 +} floresan görüntüleme standart bir prosedürdür. Bununla birlikte, bu yöntem, alt için daha az güvenilirdirHücresel Ca mitokondriyal ^Ca 2 + ^{2 +} olmak üzere ölçümleri. Bu nedenleri bile mM düzeyinde düşük mcM seviyesinden mitokondri değişebilir ^Ca 2 + konsantrasyonları için sentetik probların uygun hedefleme ve uygunsuz afinite eksikliği sayılabilir. Örneğin aequorin gibi proteinlere göre ^Ca 2 + prob kullanımı, hücre içi organellere hedef ve spesifik Ca ²⁺ bağlama siteleri ¹⁵ eksik farklı coelenterazines veya mutasyona uğramış problar kullanılarak farklı türevleri ^Ca 2 + eğilimleri kullanımına izin verdi. Bu şekilde, mitokondri hedefli Aequorini eksprese eden hücrelerin biyoışıldama görüntüleme bireysel nöronlar mitokondriyal ^Ca 2 + konsantrasyonlarının izlenmesini izin verebilir. Ancak, bu işlem biyoparlaklık görüntüleme ^16-18 için foton sayma kameraları ya da ultrasensitif CCD kamera kullanımını gerektirebilir. Daha fazla establ teyit edilmelidir yeni sonuçlar doğurabilir Bu yöntemÖrneğin olarak ished beyin yaşlanması modelleri, eski hayvanlardan beyin dilimleri.