都变得清晰无比突触在超分辨率
中心研究发育生物学(国开行)在日本已经开发了一种方法来获得超分辨率的三维图像的结构在大脑深处。发表在细胞的报道,工作描述了一种新的过程使脑组织透明,优于其他方法,允许非常详细的神经元内微小但重要的结构成像。
学习和行为的许多方面都伴随着结构调整在神经元突触。能够看到这些三维结构变化将帮助我们理解正常的变化是什么样子,和允许我们识别差异在异常情况下发生。
荧光显微镜对这个非常有用因为荧光蛋白通常被用来跟踪神经元来自一个特定的大脑区域或者标签特定结构的兴趣的神经元的突触。一个重要的问题是,为了创建精确的3 d图像深层组织的大脑,大脑需要透明。
近年来,几种方法已经开发生产组织透明的,这一过程被称为光学清算。两个问题困扰着这些代理的开发高分辨率显微镜组织损伤和球面畸变产生不精确的图像。迄今为止,结算方法已经用于在低分辨率成像大型结构,但组织损伤通过严厉的化学物质或肿胀使他们不切实际的成像精细结构神经元,如树突棘或轴突的剑头。
定量分析野生型和NMDAR-deficient神经元的突触。L5神经元标记和细胞质tdTomato EYFP-gephyrin使用在子宫内电穿孔和分析在第22位(Airyscan)。无支链的斜树突(100 - 200年μm长)从树干的近端部分顶树突L5锥体神经元进行了分析。代表与巨大的超分辨率图像重建。注意gephryin puncta树突轴与刺的明确定义。野生型(A)和NR1-deficient神经元(B)进行了分析。来源:日本
与清算代理建立了他们之前的成功SeeDB(见脑深部),国开行集团为首的武Imai已经开发了一个新的配方,称为SeeDB2,此外减少破坏性的球面像差,维护好结构无损伤,并允许明亮和稳定fluorophores-the化合物会被光当兴奋,使荧光成像。
物质像水和油使光减缓和弯曲程度不同,即量化的折射指数。为了明确组织没有诱导光散射和球面像差,团队想出一个策略来匹配的折射率清算代理的组织样本。特殊配方的受者和皂素,缓冲Tris-EDTA,折射率匹配的样本用于使用油浸物镜高分辨率成像,和被证明有效的明确和维护样本没有引入任何形态的损害。
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“虽然获得使用的透明度SeeDB2小于所能取得与其他光学清算代理,“笔记Imai表示“只有SeeDB2可以用来获得超分辨率图像的神经结构。因此,研究人员必须选择最适合自己的清净剂实验目的。”
使用SeeDB2,团队能够获得超分辨率图像的神经回路更深的10倍比过去是可能的,在大脑中,表明他们的方法是兼容不同类型的超分辨率显微镜。
cognitive-related障碍与突触异常相关联,来展示所能来完成他们的新配方,该组织致力于成像正常神经元的树突和那些兴奋性谷氨酸受体的一个重要单元已经报废。他们能够看到,棘突的大小是更大的,抑制性突触积累扩大刺的突变体神经元。
Imai指出,“发现变化抑制性突触的兴奋性受体影响的精细结构,是一个重要的发现之所以成为可能,是因为我们的新光学结算公式。我们预计超分辨率成像的深层组织神经回路仍将是一个强大的战略研究——在突触水平,SeeDB2将有一个重要的角色在这些研究可能的。”
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出版
柯m - tet al。超分辨率映射的神经回路Index-Optimized清算代理。细胞的报道,2016年3月10日在线发表。doi: 10.1016 / j.celrep.2016.02.057
