研究概述

以往的研究表明，脑甲基-CpG 结合蛋白2 (MeCP2)不仅可以通过调控BDNF的表达来控制兴奋性和抑制性突触的功能，还能够调节阿尔茨海默病（AD）风险基因MEF2C和ADAM10以及海马区的TAU蛋白表达。而在纹状体中，MeCP2可以通过调节多巴胺的含量、神经元的数量及其树突分支化的方式发挥作用。尽管有多份研究涉及MeCP2和AD之间的关联，但MeCP2影响AD病理的确切表观遗传机制以及它们在纹状体区域内的作用还需要进一步阐明。在这里，来自韩国科学技术院的Heh-In Im团队探索了小鼠纹状体中MeCP2在分子水平和功能上的变化与AD的认知表型之间的内在联系。

MEA研究结果

研究者借助Axion Maestro MEA系统，来对10月龄的小鼠纹状体神经元进行电刺激，并记录其电活动。（图5A，将脑片放置于MEA板孔内以后，选择红点标记的4个电极进行电刺激。）

（编者按：月龄大的老鼠脑切片自发活性较差，故本文作者选用了电刺激诱发活动的方式来进行实验。Axion MEA系统可任选电极对目标区域进行电刺激，非常快捷方便哦。）

图5A 纹状体脑切片MEA实验及使用的电刺激方案示意图

图5B)折线图显示了每次电流刺激后纹状体神经元的响应发放次数。APP/PS1+GFP组在大幅度电流（750、875、1000 nA）下的神经发放显著减少，敲低MeCP2后逆转了这一现象（平均值±SEM，n=11、10、8个细胞，分别来自2只小鼠，*P < 0.05; **，##P < 0.01; ***，###P < 0.001;*号表示WT+GFP与APP/PS1+GFP之间的统计学意义;＃号表示APP/PS1+GFP APP/PS1+shMeCP2之间的统计学意义）。

C)所有刺激电流幅度下的累积发放次数柱状图（SEM±平均值，分别来自2只小鼠的n=11,10,8个细胞，*P < 0.05，**P < 0.01）

图5D MEA上记录到的神经元发放热图和统计后的热图密度柱状图。（n=8，**P < 0.01，***P < 0.001）

MEA脑片实验流程

• 首先，按照如下配方制备标准人工脑脊液(下文简称为ACSF)：125 mM NaCl、2.5 mM KCl、1.25 mM NaH2PO4、1.9 mM MgSO4、20 mM Glucose、25 mM NaHCO3、2 mM CaCl2。
• 然后，深度麻醉小鼠并进行心脏灌流（编者按，去除大脑组织中的血液）。解剖小鼠并快速取出大脑，并立即浸入低温的ACSF中。将大脑粘在振动切片机托盘上，进行切片。切片过程中使用气泡石不间断充氧（95%氧气+5%二氧化碳混合气体）以保持ACSF富氧状态。
• 接下来，将脑切片置于富氧的35℃ ACSF中孵育至少1个小时。
• 最后，将孵育完成的脑切片转移至MEA多孔板上。使用Axion Maestro系统记录电刺激诱导后的神经元发放，并通过AxIS Navigator™（2.0.4.）分析每个刺激电流幅度下的发放次数和活动热图。