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南京細(xì)胞鈣離子鈣成像inscopix

來源: 發(fā)布時間:2022-08-05

紫外光激發(fā)Ca2+熒光探針:Fura-2和Indo-1都是紫外光激發(fā)的雙波長Ca2+熒光指示劑,也是目前較常用的比率型鈣離子熒光探針。與其他代的熒光指示劑相比,它們的熒光信號更強(qiáng),對Ca2+的選擇性也更強(qiáng)。比率指示劑會在與Ca2+結(jié)合后會改變吸收/發(fā)射特性。以雙波長激發(fā)指示劑Fura-2為例。如圖2所示,低Ca2+濃度下,F(xiàn)ura-2在~380nm處激發(fā),高Ca2+濃度下,在~340nm處激發(fā)。光譜由兩個峰組成:左側(cè)較短波長的吸收峰隨Ca2+濃度的增加而增大,右側(cè)較長波長的吸收峰隨Ca2+濃度的增加而減小。通過340/380nm交替激發(fā),獲取在510nm處對應(yīng)的發(fā)射光熒光強(qiáng)度的比率,就可以對Ca2+濃度進(jìn)行定量的測量。因為Fura-2結(jié)果準(zhǔn)確,且不易被漂白,所以得到了普遍使用。對鈣離子的功能研究中,鈣指示劑是必不可少的工具。南京細(xì)胞鈣離子鈣成像inscopix

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細(xì)胞內(nèi)鈣離子作為重要的信號分子其作用具有時間性和空間性。當(dāng)個細(xì)胞興奮時,產(chǎn)生了一個電沖動,此時,細(xì)胞外的鈣離子流入該細(xì)胞內(nèi),促使該細(xì)胞分泌神經(jīng)遞質(zhì),神經(jīng)遞質(zhì)與相鄰的下一級神經(jīng)細(xì)胞膜上的蛋白分子結(jié)合,促使這一級神經(jīng)細(xì)胞產(chǎn)生新的電沖動。以此類推,神經(jīng)信號便一級一級地傳遞下去,從而構(gòu)成復(fù)雜的信號體系,較終形成學(xué)習(xí)、記憶等大腦的高級功能。在哺乳動物神經(jīng)系統(tǒng)中,鈣離子同樣扮演著重要的信號分子的角色。靜息狀態(tài)下大部分神經(jīng)元細(xì)胞內(nèi)鈣離子濃度約為50-100nM,而細(xì)胞興奮時鈣離子濃度能瞬間上升10-100倍,增加的鈣離子對于突觸囊泡胞吐釋放神經(jīng)遞質(zhì)的過程必不可少。眾所周知,只有游離鈣才具有生物學(xué)活性,而細(xì)胞質(zhì)內(nèi)鈣離子濃度由鈣離子的內(nèi)外流平衡所決定,同時也受鈣結(jié)合蛋白的影響。細(xì)胞外鈣離子內(nèi)流的方式有很多種,其中包括電壓門控鈣離子通道、離子型谷氨酰胺受體、煙堿型膽堿能受體(nAChR)和瞬時受體電位C型通道(TRPC)等。神經(jīng)元鈣成像的原理就是利用特殊的熒光染料或鈣離子指示劑將神經(jīng)元中鈣離子濃度的變化通過熒光強(qiáng)度表現(xiàn)出來,以反映神經(jīng)元活性。該方法可以同時觀察多個功能或位置相關(guān)的腦細(xì)胞。南京鈣成像鈣離子是哺乳動物神經(jīng)細(xì)胞內(nèi)的重要信使。

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細(xì)胞內(nèi)鈣離子作為重要的信號分子其作用具有時間性和空間性。當(dāng)個細(xì)胞興奮時,產(chǎn)生了一個電沖動,此時,細(xì)胞外的鈣離子流入該細(xì)胞內(nèi),促使該細(xì)胞分泌神經(jīng)遞質(zhì),神經(jīng)遞質(zhì)與相鄰的下一級神經(jīng)細(xì)胞膜上的蛋白分子結(jié)合,促使這一級神經(jīng)細(xì)胞產(chǎn)生新的電沖動。以此類推,神經(jīng)信號便一級一級地傳遞下去,從而構(gòu)成復(fù)雜的信號體系,較終形成學(xué)習(xí)、記憶等大腦的高級功能。在哺乳動物神經(jīng)系統(tǒng)中,鈣離子同樣扮演著重要的信號分子的角色。靜息狀態(tài)下大部分神經(jīng)元細(xì)胞內(nèi)鈣離子濃度約為50-100nM,而細(xì)胞興奮時鈣離子濃度能瞬間上升10-100倍,增加的鈣離子對于突觸囊泡胞吐釋放神經(jīng)遞質(zhì)的過程必不可少。眾所周知,只有游離鈣才具有生物學(xué)活性,而細(xì)胞質(zhì)內(nèi)鈣離子濃度由鈣離子的內(nèi)外流平衡所決定,同時也受鈣結(jié)合蛋白的影響。細(xì)胞外鈣離子內(nèi)流的方式有很多種,其中包括電壓門控鈣離子通道、離子型谷氨酰胺受體、煙堿型膽堿能受體(nAChR)和瞬時受體電位C型通道(TRPC)等。

研究顯示NL189BLA神經(jīng)元通過投射到CEA來控制探索行為中動物的運(yùn)動速度和瞬時停滯。隨著進(jìn)一步的探索,該神經(jīng)元群體的活性以經(jīng)驗依賴性的方式增加,而NL189BLA神經(jīng)元的暫時性功能喪失會導(dǎo)致瞬間停滯的yi zhi,而且這些行為停滯與焦慮和恐懼無關(guān)。動物在這些停滯點(diǎn)開始和終止探索性旅程并在停滯后會改變頭部朝向和運(yùn)動軌跡方向,因此在熟悉的位置進(jìn)行短暫停滯可能是替代性嘗試錯誤行為的決策。這些結(jié)果揭示杏仁核作為新穎性/熟悉性檢測器以及行為效應(yīng)器環(huán)路的共同作用,其具有基于探索行為期間的空間經(jīng)驗來驅(qū)動或yi zhi自發(fā)運(yùn)動的能力,這對于動物在自然界中安全有效的探索未知環(huán)境是十分必要的。鈣成像系統(tǒng)支持聯(lián)網(wǎng),基于網(wǎng)絡(luò)的軟件可讓您隨時隨地監(jiān)控數(shù)據(jù)。

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指示劑是如何負(fù)載細(xì)胞,目前有三種在神經(jīng)元上填充鈣離子指示劑的方法,且都可以用于體內(nèi)和體外研究。第一種方法是利用玻璃吸管將膜滲透性鹽或葡聚糖形式的指示劑注入單個神經(jīng)元中。此方法方便實驗者控制單個神經(jīng)元內(nèi)的鈣離子指示劑濃度且信噪比較高。第二種是利用“批量加載”的方法將鈣離子指示劑染料負(fù)載神經(jīng)元,觀察對象為一群神經(jīng)元。盡管此方法可能導(dǎo)致一些膠質(zhì)細(xì)胞也被指示劑所標(biāo)記,但明顯提高了整體神經(jīng)元的標(biāo)記百分比,使研究者得以觀察到一群神經(jīng)元內(nèi)動作電位相關(guān)性的活動。第三種也較為常用,通過病毒轉(zhuǎn)染的方式使其基因編碼鈣離子指示劑。


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多種鈣離子指示劑和鈣成像手段的存在使研究人員能夠根據(jù)具體的實驗需要進(jìn)行選擇。南京細(xì)胞鈣離子鈣成像inscopix

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