Herstellung und Verwendung von Lentivirus, um selektiv zu transduzieren Primäre Oligodendrozyten Vorläuferzellen für<em> In-vitro-</em> Myelinisierung Assays

Myelinisierung von Axonen ist entscheidend für die schnelle und effiziente Übertragung von Aktionspotentialen in den beiden zentralen und peripheren Nervensystemen. Spezialisierte Zellen, Schwann-Zellen im peripheren Nervensystem und Oligodendrozyten im zentralen Nervensystem, Wrap-around und ensheathe Axone im Myelin, effektiv Isolierung der Nerven und saltatorische Erregungsleitung ¹ zu erleichtern. Der Prozess der Myelinisierung in vitro unter Verwendung von retinalen Ganglienneuronen ^2, konstruiert Nanofasern ³ oder Dorsalwurzelganglionneuronen cokultiviert entweder mit Schwannschen Zellen ⁴ oder Oligodendrozyten ^5-7 untersucht werden. Die In-vitro-Assay Myelinisierung ist ein etabliertes Modell für die Untersuchung des Nervensystems Myelinisierung und viele der grundlegenden Prozesse, die während der Myelinisierung in vivo ^8.5 auftreten repliziert. Der Test beinhaltet die Co-Kultur von gereinigten Populationen von Spinalganglion (DRG) Neuronen, mit OPC (für C-NS Myelinisierung) oder Schwann-Zellen (für PNS Myelinisierung). Unter bestimmten Bedingungen sind diese Zellen myelinisierenden ensheathe DRG Axone im befahl, ultra strukturell überprüft, multilamellaren Folie aus isolierendem Plasmamembran, die die gleiche Ergänzung von Myelin in vivo vorhanden spezifische Proteine ​​zu exprimieren.

Das am häufigsten verwendete Zellmodell zu studieren CNS Myelinisierung in vitro ist die Co-Kulturen von DRG-Neuronen und OPCs, die erfolgreich verwendet wurden, um den Effekt, dass exogene Faktoren wie Neurotrophine auszuüben auf CNS Myelinisierung in vitro ^5,6 studieren. Exogene Faktoren, wie Wachstumsfaktoren oder kleines Molekül pharmakologische Inhibitoren wurde weithin verwendet, um die Rolle von Signalwegen in der Myelinisierung mit der DRG-OPC Kokulturmodell ^7,9 studieren. Jedoch in den Misch Kokultur Einstellungen, die sowohl die Neuronen und Oligodendrozyten enthalten, formell möglich blieb, daß entweder die Wachstumsfaktoren oder die pharmacological Inhibitoren könnte Auswirkungen auf sowohl die DRG-Neuronen und Oligodendrozyten (OL) ausgeübt haben. Hier bietet sich die Möglichkeit, gezielt zu sezieren die Rolle, dass die Proteine ​​nur durch DRGs ausdrücklich oder Oligodendroglia übt auf die Myelinisierung mit dieser Zwei-Zellen-System. Um zweifelsfrei bestätigen, dass der Signalweg in oligodendroglialen Myelinisierung, lentivirale Transduktion OPCs vor auf DRG-Neuronen für die In-vitro-Assays Myelinisierung Aussaat, hat sich eine elegante Möglichkeit, sowohl Wildtyp und mutierten Proteine ​​überexprimiert werden, aber auch direkt reguliert als Zuschlags Ausdruck konstitutiv exprimierten Proteine, die von Oligodendrozyten. Damit bietet dieser Ansatz einen Weg, um gezielt abzufragen und zu manipulieren Signalwege innerhalb Oligodendrozyten zum Studium Myelinisierung ^9,10.

In diesem Papier Methoden, die wir selektiv in Oligodendrozyten über einen lentiviralen wurden entwickelt, um ein Protein von Interesse überexprimiert berichten wirAnsatz für das Studium Myelinisierung in vitro. Die Technik beginnt mit der Erzeugung von Expressionsvektoren, die das Gen von Interesse enthält, sei es in einem Wildtyp, konstitutiv aktiven oder dominant negative Form, die dann anschließend in der pENTR Vektor (pENTR L1-L2 pENTR4IRES2GFP) kloniert werden. Dieser Vektor (der das Gen von Interesse), sind der CMV-Promotor-Donor (pENTR L4-R1 pENTR-pDNOR-CMV) und das 2K7 lentivector in einer Enzymreaktion kombiniert, um eine 2K7 Vektor, CMV-Promotor, das Gen von Interesse, ein produzieren interne Ribosomenbindungsstelle und GFP (Abbildung 1). Diese Gateway-geklonten 2K7 Konstrukt kombiniert mit der PMD2.G Virushülle und dem pBR8.91 Virus-Paket kann in HEK293T-Zellen cotransfiziert, um Lentiviren, die später verwendet werden, um OPCs transduzieren erzeugen. Einmal mit dem Lentivirus infiziert die OPCs Ausdruck ein hohes Maß an das Protein von Interesse. Diese OPC kann dann auf DRG Neuronenkulturen ausgesät werden und die Wirkung, dass die Expressionvon hohen Niveaus des gewünschten Proteins übt auf die Myelinisierung abgefragt werden. Die Co-Kulturen werden auf Myelin-Protein-Expression durch Western-Blot-Analyse untersucht und für die Bildung von myelinisierten Axonen Segmente durch Immunzytochemie visualisiert.