Поколение олигодендроцитов и олигодендроцитов-кондиционированных средних для совместно-культурных экспериментов

Олигодендроциты (Ол) являются глиальными клетками центральной нервной системы (ЦНС), которые генерируют миелин, обертывающий вокруг аксонов. Ол сходят на из олигодендроцитов клеток-предшественников (ОПК), которые размножаются в желудочковых зонах эмбриональной ЦНС, а затем мигрируют и дифференцируются в полностью зрелые Ол (т.е. миелин-образующие клетки)¹. OPCs в изобилии во время раннего развития, но и сохраняются во взрослом мозге, где они представляют собой основные пролиферативной популяции клеток². Один OL ensheathes несколько аксонов в невозбудимых разделов (т.е. межузлов), и край каждого цикла миелина прикрепляется к аксон формирования паранодального домена, который имеет решающее значение для изоляционных свойств миелина^1,3. Между паранодами находятся небольшие немиелинированные зазоры, называемые узлами Ранвье. Эти узлы богаты натриевыми каналами напряжения (Nav), что позволяет регенерацию и быстрое распространение потенциалов действия через^солей4. Это плотное взаимодействие также позволяет аксональной энергетической поддержки через поглощение нейронов лактата от OLs^5,6.

Созревание олигодендроглиальных линий клеток и процесс миелинизации жестко регулируются их взаимодействиями с нейронами⁷. Действительно, OLs и OPCs, также названные ng2 клетки, выражают блок приемнок для нейротрансмиттеров, и могут получать вход от возбуждающих и ингибирующих нейронов, позволяющ им чувствовать деятельность нейронов которая может вызвать их пролиферацию and/or дифференциацию в миелинационные клетки^2. В свою очередь, OPCs/OLs выделяют микровезики и белки во внеклеточное пространство, которое в одиночку или синергетически посреднические нейромодуляционные и нейропротекторные функции^8,9,10,11,12. Тем не менее, молекулярные механизмы, контролирующие несколько режимов взаимодействия между олигодендроглиальными линейными клетками и нейронами, еще предстоит полностью расшифровать.

Кроме того, в нескольких патологических условиях ЦНС, OLs в первую очередь страдают, тем самым нарушая их взаимодействие с нейронами. Например, при рассеянном склерозе (МС) неврологическая дисфункция вызвана очаговой демиелинизнацией в ЦНС, вторичной потерей Олс, которая может привести к повреждению аксонального аксоналят и связанному с ним накоплению инвалидности. Ремелинизацию может иметь место, хотя и недостаточно в большинстве случаев¹³. Прогресс, достигнутый в последнее десятилетие в связи с развитием иммунотерапии, снизил скорость рецидивов, однако содействие ремиелинизации остается на сегодняшний день неудовлетворенной необходимостью. Таким образом, более глубокое понимание роли, функций и влияний ОЛ представляет особый интерес для разработки новых методов лечения широкого спектра условий ЦНС.

Здесь мы описываем методы очищения Ол и культуры. Это позволяет точно изучить внутренние механизмы, регулирующие их развитие и биологию. Кроме того, такие высокообогащенные культуры ОЛ позволяют производство олигодендроцитов-кондиционированной среды (OCM), которые могут быть добавлены к очищенной нейронных культур, чтобы получить представление о влиянии OLs-секретных факторов на нейрональной физиологии и связи. Кроме того, мы описываем, как внедрить систему совместной культуры in vitro, где очищенные олигодендроциты и нейроны объединяются вместе, что позволяет решать механизмы, регулирующие (ре) миелинизацию.