Nachweis von molekularen Veränderungen in Methamphetamin-aktivierten Fos-exprimierenden Neuronen aus einem einzelnen Ratten-Dorsalstriatum mittels Fluoreszenz-aktivierter Zellsortierung (FACS) (2013)

Methamphetamin und andere Medikamente aktivieren einen kleinen Teil aller Neuronen im Gehirn. Zuvor haben wir eine auf Fluoreszenz aktivierte Zellsortierung (FACS) basierte Methode entwickelt, um molekulare Veränderungen zu charakterisieren, die selektiv in aktivierten Neuronen induziert werden, die den neuronalen Aktivitätsmarker Fos exprimieren. Diese Methode erfordert jedoch das Sammeln von Proben vieler Ratten. Wir beschreiben nun ein modifiziertes FACS-basiertes Verfahren zur Charakterisierung molekularer Veränderungen in Fos exprimierenden dorsalen striatalen Neuronen von einer einzelnen Ratte unter Verwendung einer Multiplex-Vorverstärkungsstrategie.

Die Immunhistochemie von Fos und NeuN (einem neuronalen Marker) zeigt an, dass 5-6% der dorsalen Striatumneuronen 90 min nach akuten Methamphetamin-Injektionen (5 mg / kg, ip) aktiviert wurden, während weniger als 0.5% der Neuronen durch Salzinjektionen aktiviert wurden.

Wir verwendeten FACS, um NeuN-markierte Neuronen in Fos-positive und Fos-negative Neuronen zu trennen und die mRNA-Expression mit RT-qPCR von nur fünf Fos-positiven Neuronen aus zu bewerten. Methamphetamin-induzierte 3-20-fache Anstiege der unmittelbaren frühen Gene arc, Homer-2, c-fos, fosB und seiner Isoformen (ΔfosB und eine neue Isoform ΔfosB-2) in Fos-positiven, aber nicht Fos-negativen Neuronen. Unmittelbare frühe Gen-mRNA-Induktion war 10-fach niedriger oder fehlte, wenn sie in unsortierten Proben aus einzelnen dorsalen Striatum-Homogenaten beurteilt wurde. Unsere modifizierte Methode macht es möglich, einzigartige molekulare Veränderungen in Neuronen zu untersuchen, die durch Medikamente oder medikamentenassoziierte Signale in komplexen Suchtmodellen aktiviert werden.

Methamphetamin und andere Medikamente aktivieren einen kleinen Teil aller Neuronen im Gehirn. Wir berichten hier über eine verbesserte Methode zur Charakterisierung molekularer Veränderungen, die selektiv in aktivierten Neuronen induziert werden, die den Marker für neuronale Aktivität Fos exprimieren. Wir verwendeten FACS zusammen mit der zielgerichteten PCR-Voramplifikation, um die akute Methamphetamin-induzierte Genexpression von nur wenigen 5-Fos-exprimierenden Neuronen aus einem einzigen dorsalen Striatum der Ratte zu bestimmen. Methamphetamin induzierte 3-20-fache Anstiege der unmittelbaren frühen Gene (IEGs) in Fos-positiven, aber nicht Fos-negativen Neuronen. Durch gezielte PCR-Voramplifikation können einzigartige molekulare Veränderungen in Neuronen, die durch Medikamente oder medikamentenassoziierte Signale aktiviert werden, in komplexen Suchtmodellen untersucht werden.

Veröffentlichte 2013. Dieser Artikel ist eine Arbeit der US-Regierung und ist in den USA gemeinfrei.