Confocal Microscopy of Reovirus Transport in Living Dorsal Root Ganglion Neurons
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Date:
2020-11-20
[Abstract] Neurotropic reoviruses repurpose host machinery to traffic over long distances in neuronal processes and access distal replication sites. Understanding mechanisms of neuronal transmission is facilitated by using simplified in vitro primary neuronal culture models. Advances in the design of compartmentalized microfluidic devices lend robustness to neuronal culture models by enabling compartmentalization and manipulation of distinct neuronal processes. Here, we describe a streamlined methodology to culture sensory neurons dissociated from dorsal root ganglia of embryonic rats in microfluidic devices. We further describe protocols to exogenously label reovirus and image, track, and analyze transport of single reovirus particles in living neurons. These techniques can be adapted to study ...
[摘要] [摘要] 嗜神经性呼肠孤病毒重新利用宿主机器在神经元过程中进行长距离的传输,并进入远端复制部位。简化的体外原代神经元培养模型有助于理解神经元传递机制。室化微流控装置设计的进展使得不同的神经元过程能够被划分和操作,从而为神经元培养模型提供了稳健性。在这里,我们描述了一种在微流控装置中培养胚胎大鼠背根神经节分离的感觉神经元的方法。我们进一步描述了外源性标记呼肠孤病毒的方法,并对单个呼肠孤病毒粒子在活神经元中的转运进行了成像、跟踪和分析。这些技术可应用于研究其他嗜神经病毒的轴突定向转运以及参与信号传导和病理学的神经因子。
[背景]来自不同家族的病毒,包括黄病毒科、疱疹病毒科、小角RNA病毒科和弹状病毒科,突破神经系统的保护屏障,造成严重的疾病和经济负担(Koyuncu等人,2013年;Bohmwald等人,2018年;Tyler,2018年)。哺乳动物正呼肠孤病毒(reovirus,reovirus)属于呼肠孤病毒科,在多种年轻哺乳动物中引起血清型依赖性神经元感染,可导致致命性脑炎(Tyler等人,1986年;Dermody等人,2013年)。呼肠孤病毒没有被两个同心蛋白壳包裹的片段dsRNA基因组包裹,是研究神经系统病毒感染的一种灵活工具(Dermody等人,2013年)。虽然呼肠孤病毒感染的细胞和分子机制已被广泛地利用转化细胞系进行研究,但这些系统并不能捕捉到极化神经元细胞的复杂性。感染神经元的病毒必须在轴突中长距离传播,才能到达复制和释放的远端。为了了解呼肠孤病毒进入神经元和长距离运输的机制,我们最近采用了一些技术来培养原代神经元,并对活细胞中荧光标记的呼肠孤病毒成像(Aravamudhan等人,2020年)。 ...
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Preparation of Cerebellum Granule Neurons from Mouse or Rat Pups and Evaluation of Clostridial Neurotoxin Activity and Their Inhibitors by Western Blot and Immunohistochemistry
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Date:
2018-07-05
[Abstract] Cerebellar Granule Neurons (CGN) from post-natal rodents have been widely used as a model to study neuronal development, physiology and pathology. CGN cultured in vitro maintain the same features displayed in vivo by mature cerebellar granule cells, including the development of a dense neuritic network, neuronal activity, neurotransmitter release and the expression of neuronal protein markers. Moreover, CGN represent a convenient model for the study of Clostridial Neurotoxins (CNT), most notably known as Tetanus and Botulinum neurotoxins, as they abundantly express both CNT receptors and intraneuronal substrates, i.e., Soluble N-ethylmaleimide-sensitive factor activating protein receptors (SNARE proteins). Here, we describe a protocol for obtaining a highly pure ...
[摘要] 来自产后啮齿动物的小脑颗粒神经元(CGN)已被广泛用作研究神经元发育,生理学和病理学的模型。 CGN体外培养维持成熟小脑颗粒细胞在体内显示的相同特征,包括发育致密的神经炎网络,神经元活动,神经递质释放和神经元的表达 蛋白质标记。 此外,CGN代表了梭菌神经毒素(CNT)研究的便利模型,最着名的是破伤风和肉毒杆菌神经毒素,因为它们大量表达CNT受体和神经元内基质, ie ,可溶性N-乙基马来酰亚胺 - 敏感因子激活蛋白受体(SNARE蛋白)。 在这里,我们描述了从出生后大鼠/小鼠获得高纯度CGN培养物的方案和用CNT中毒的简便方法。 我们还说明了评估CNT活性及其抑制的方便方法。
【背景】梭菌神经毒素(CNT)的大家族由破伤风神经毒素(TeNT)和肉毒杆菌神经毒素(BoNT)的多种变体形成,它们分别是破伤风和肉毒中毒的神经麻痹毒素(Schiavo et al。,2000; Johnson和Montecucco,2008; Rossetto et al。,2014)。 TeNT,七种BoNT血清型(BoNT / A至/ G)及其许多亚型是金属蛋白酶,通过切割SNARE蛋白(可溶性N-乙基马来酰亚胺敏感因子激活蛋白受体),三种必需蛋白质来阻断神经递质的释放而引起神经麻痹。控制突触小泡与突触前质膜的融合(Rossetto et al。,2014; ...
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Fluorescent Measurement of Synaptic Activity Using FM Dyes in Dissociated Hippocampal Cultured Neurons
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Date:
2018-01-20
[Abstract] Release and recycling of synaptic vesicles are essential for neurotransmission and synaptic plasticity. To gain mechanistic understanding of these processes, direct measurements of vesicle release and retrieval is indispensable. Styryl dyes like FM1-43 and FM4-64 have been widely used for this purpose and their loading and unloading are reliable measurements for synaptic vesicle release and retrieval in cultured neurons. This protocol describes in detail the procedure of using styryl dyes to label and measure synaptic vesicle uptake and release in cultured rat hippocampal neurons. We also include a brief description of hippocampal culture. In the end, we briefly discuss the commonality and difference among FM dye, pH-sensitive fluorescent proteins and quantum dots in terms of measuring ...
[摘要] 突触小泡的释放和再循环对于神经传递和突触可塑性是至关重要的。 为了获得对这些过程的机械理解,直接测量囊泡释放和回收是必不可少的。 苯乙烯基染料如FM1-43和FM4-64已被广泛用于此目的,其装载和卸载是可靠的测量突触小泡释放和恢复培养的神经元。 该协议详细描述了使用苯乙烯基染料来标记和测量培养的大鼠海马神经元中的突触小泡摄取和释放的程序。 我们还包括对海马文化的简要描述。 最后,我们简要讨论FM染料,pH敏感荧光蛋白和量子点在测量突触小泡行为方面的共性和差异。 【背景】突触小泡是神经传递不可或缺的,因为它们是化学突触中负责神经递质释放的唯一细胞器。它们的数量,释放概率,融合动力学和再循环路线定义了突触传递和神经元交流。已经开发了多种用于探测突触囊泡的工具,包括突触后神经元的电生理学记录,膜运输的电容测量,可氧化的发射体的电流分析,固定突触的电子显微镜成像以及活神经元中的囊泡标记的荧光成像。在所有现有的方法中,最后一个是不仅产生关于个体突触的空间和时间信息,而且提供高吞吐量(即,来自不同神经元的单个突触的更多数据点)的唯一方法。已经开发了基于不同定向和报告机制的各种荧光探针。二十多年前发明的苯乙烯基染料(即FM染料,包括FM1-43,FM4-64,FM5-95)仍然是一种可靠而方便的工具。由于其对脂质膜的中等亲和力及其对脂质敏感的排放,可以容易地装载到再循环的突触囊泡中并且当这些囊泡被胞吐出时释放。使用更敏感的光电探测器如EMCCD,FM染料可以报告单个囊泡释放事件。在这里,我们提供了一个相对完整的基于FM的啮齿动物海马神经元原代培养的突触小泡释放成像的描述。此外,我们还讨论了FM染料和其他荧光泡标签的共性和区别。 ...
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