Summary

Preparação de fatias agudas zona subventricular for Imaging Cálcio

Published: September 19, 2012
doi:

Summary

Um método para carregar subventricular zona (SVZ) de células com corantes de cálcio indicador de actividade de cálcio gravação é descrito. A SVZ pós-natal contém células hermeticamente embalados, incluindo as células progenitoras neurais e neuroblastos. Ao invés de usar o carregamento banho foi injetado o corante por pressão dentro do tecido, permitindo uma melhor difusão de corante.

Abstract

A zona subventricular (SVZ) é uma das duas zonas de origem neural no cérebro pós-natal. A SVZ contém células densamente, incluindo as células progenitoras neurais com características astrocíticos (chamados astrócitos SVZ), neuroblastos e células progenitoras intermediárias. Neuroblastos nascidos no SVZ tangencialmente migrar uma grande distância para o bulbo olfativo, onde se diferenciam em interneurônios. Sinalização através de moléculas de adesão intercelular e sinais difusíveis desempenham papéis importantes na neurogênese de controle. Muitos destes sinais de desencadear a actividade do cálcio intercelular, que transmite a informação dentro e entre as células. Actividade de cálcio é, portanto, reflexo da actividade de sinais extracelulares e é uma forma optimizada para compreender sinalização intercelular entre as células SVZ funcional.

Actividade de cálcio foi estudada em diversas outras regiões e tipos de células, incluindo os astrócitos maduros e os neurónios. No entanto, o método tradicional de loacélulas D com cálcio indicador corante (ou seja, carga banho) não foi eficiente no carregamento de todos os tipos de células SVZ. De facto, a densidade celular no SVZ impede a difusão do corante dentro do tecido. Além disso, a preparação de cortes sagitais será melhor preservar o arranjo tridimensional de culas SVZ, particularmente o fluxo de migração dos neuroblastos no eixo rostral-caudal.

Aqui, descrevemos métodos para preparar secções sagitais contendo o SVZ, o carregamento de culas SVZ com corante indicador de cálcio, e a aquisição da actividade de cálcio com lapso de tempo a filmes. Utilizou-Fluo-04:00 corante de carregamento astrócitos SVZ usando a aplicação de pressão no interior do tecido. Atividade de cálcio foi gravado utilizando um microscópio de varredura confocal permitindo uma resolução precisa para distinguir células individuais. A nossa abordagem é aplicável a outras zonas de origem neural, incluindo a zona do hipocampo adulto subgranular embrionárias e as zonas de origem neural. Além disso, outros tipos de corantes podeser aplicado utilizando o método descrito.

Protocol

1. Preparação de Soluções, dissecação, e Vibratome As soluções devem ser preparadas no osmolaridade correta e pH (Tabela 1). Comparado com fluido cerebrospinal artificial (ACSF), solução de dissecção é preparado com menores concentrações de sódio e de cálcio, e as concentrações mais elevadas de magnésio. Isto é para minimizar os efeitos de excitotoxicidade, durante o corte. Ambas as soluções de dissecção e ACSF deve estar saturado com 95% O2 / 5% …

Discussion

Imagiologia de cálcio de células SVZ tem sido utilizada para estudar os padrões de actividade espontânea em 10 neuroblastos, expressão de receptores de canal em ambos os neuroblastos e astrócitos 4,6,8 e ondas de cálcio astrocíticos 3. Uma vez que as células no SVZ ou são imaturos ou têm propriedades gliais, eles não são acionados acção potenciais 11,12, o que significa que alterações no potencial de voltagem milissegundo indicativos de actividade em redes mad…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Este trabalho foi suportado por concessões do NIH (DC007681, AB), Caule CT celular concessão (AB), fundação Pardee (AB), predoctoral Ruth L. Kirschstein Nacional de Pesquisa Serviço de Prêmios (NRSA) (SZY), e um NSF Graduate Research Fellowship (BL). Agradecemos aos membros do laboratório Bordey pelos comentários úteis sobre o manuscrito. O presente material é baseado em trabalho, em parte suportado pelo Estado de Connecticut sob o Stem Cell Research Connecticut Programa de Subsídios. Seu conteúdo é de responsabilidade exclusiva dos autores e não representam necessariamente a posição oficial do Estado de Connecticut, o Departamento de Saúde Pública do Estado de Connecticut ou CT Innovations, Incorporated.

Materials

Solute Company Catalog Number Dissection (mM)
Sucrose Sigma S0389 Dissection: 147 mM
ACSF: 0 mM
NaCl Sigma S9888 Dissection: 42 mM
ACSF: 126 mM
KCl Sigma P3911 Dissection: 2.5 mM
ACSF: 2.5 mM
MgCl2.6H2O Sigma M9272 Dissection: 4.33 mM
ACSF: 1 mM
NaH2PO4.H2O Sigma S8282 Dissection: 1.25 mM
ACSF: 1.25 mM
Glucose Sigma G8270 Dissection: 10 mM
ACSF: 10 mM
NaHCO3 Sigma S6014 Dissection: 26 mM
ACSF: 26 mM
CaCl2.2H2O Sigma C3306 Dissection: 1.33 mM
ACSF: 2 mM

Table 1. Chemical list and recipes of dissection solution and ACSF.

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Name Company Catalogue Number Comments
Vibratome Leica VT 1000S  
Super Glue Surehold or 3M Surehold 3G Super Glue or 3M Vet-Bond  
Dissection tools Roboz or Ted Pella    
Fluo-4 AM calcium-sensitive dye Invitrogen F14201  
Oregon Green BAPTA-1 AM calcium-sensitive dye Invitrogen O6807  
Pluronic F-127 20% solution in DMSO Invitrogen P3000MP  
Upright confocal microscope Olympus FV300 or FV1000  
Water-immersion objectives Olympus LUMPlanFl 40 x W/IR (NA 0.80); LUMPlanFl 60 x W/I (NA 0.90)  
Micromanipulators Sutter MPC-200/MPC-325/MPC-385  
Pressure controller Parker Hannifin Picospritzer <3 PSI during application
Pipette puller Sutter or Narshige Sutter P-97 or Narshige PP-830  
Glass pipettes Sutter BF150-110-10 I.D.:1.10, O.D.: 1.50
Peristaltic pump Harvard Apparatus Model 720 flow rate: 1 ml/min
Chamber bath Warner Instruments RC-26 GLP Low profile allows for objective clearance
Tubing Tygon    
Temperature Controller Warner Instruments TC-324B/344B  

Table 2. Materials/equipment list.

References

  1. Peretto, P., Giachino, C., Aimar, P., Fasolo, A., Bonfanti, L. Chain formation and glial tube assembly in the shift from neonatal to adult subventricular zone of the rodent forebrain. J. Comp Neurol. 487, 407-427 (2005).
  2. Lacar, B., Young, S. Z., Platel, J. C., Bordey, A. Imaging and recording subventricular zone progenitor cells in live tissue of postnatal mice. Front. Neurosci. 4, 10-3389 (2010).
  3. Lacar, B., Young, S. Z., Platel, J. C., Bordey, A. Gap junction-mediated calcium waves define communication networks among murine postnatal neural progenitor cells. Eur. J. Neurosci. , (2011).
  4. Platel, J. C., Dave, K. A., Gordon, V., Lacar, B., Rubio, M. E., Bordey, A. NMDA receptors activated by subventricular zone astrocytic glutamate are critical for neuroblast survival prior to entering a synaptic network. Neuron. 65, 859-872 (2010).
  5. Platel, J. C., Dupuis, A., Boisseau, S., Villaz, M., Albrieux, M., Brocard, J. Synchrony of spontaneous calcium activity in mouse neocortex before synaptogenesis. Eur. J. Neurosci. 25, 920-928 (2007).
  6. Young, S. Z., Platel, J. C., Nielsen, J. V., Jensen, N. A., Bordey, A. GABAA increases calcium in subventricular zone astrocyte-like cells through L- and T-type voltage-gated calcium channels. Front. Cell. Neurosci. 4, 8 (2010).
  7. Bolteus, A. J., Bordey, A. GABA Release and Uptake Regulate Neuronal Precursor Migration in the Postnatal Subventricular Zone. J. Neurosci. 24, 7623-7631 (2004).
  8. Platel, J., Heintz, T., Young, S., Gordon, V., Bordey, A. Tonic activation of GLUK5 kainate receptors decreases neuroblast migration in a whole mount preparation of the subventricular zone. J. Physiol. (Lond). 586, 3783-3793 (2008).
  9. Nam, S. C., Kim, Y., Dryanovski, D., Walker, A., Goings, G., Woolfrey, K., Kang, S. S., Chu, C., Chenn, A., Erdelyi, F., Szabo, G., Hockberger, P., Szele, F. G. Dynamic features of postnatal subventricular zone cell motility: a two-photon time-lapse study. J. Comp. Neurol. 505, 190-208 (2007).
  10. Lacar, B. L., Platel, J. C., Bordey, A. GABA controls Ca2+ activity-dependent network synchrony in the adult neurogenic forebrain. , (2007).
  11. Liu, X., Bolteus, A. J., Balkin, D. M., Henschel, O., Bordey, A. GFAP-expressing cells in the postnatal subventricular zone display a unique glial phenotype intermediate between radial glia and astrocytes. Glia. 54, 394-410 (2006).
  12. Wang, D. D., Krueger, D. D., Bordey, A. Biophysical properties and ionic signature of neuronal progenitors of the postnatal subventricular zone in situ. J. Neurophysiol. 90, 2291-2302 (2003).
  13. Tian, L., Hires, S. A., Mao, T., Huber, D., Chiappe, M. E., Chalasani, S. H., Petreanu, L., Akerboom, J., McKinney, S. A., Schreiter, E. R., Bargmann, C. I., Jayaraman, V., Svoboda, K., Looger, L. L. Imaging neural activity in worms, flies and mice with improved GCaMP calcium indicators. Nat. Methods. 6, 875-881 (2009).
  14. Zhao, Y., Araki, S., Wu, J., Teramoto, T., Chang, Y. F. An expanded palette of genetically encoded Ca(2) indicators. Science. 333, 1888-1891 (2011).
  15. Shigetomi, E., Kracun, S., Sofroniew, M. V., Khakh, B. S. A genetically targeted optical sensor to monitor calcium signals in astrocyte processes. Nat. Neurosci. 13, 759-766 (2010).

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Cite This Article
Lacar, B., Young, S. Z., Platel, J., Bordey, A. Preparation of Acute Subventricular Zone Slices for Calcium Imaging. J. Vis. Exp. (67), e4071, doi:10.3791/4071 (2012).

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