生産と選択的に伝達する一次オリゴデンドロサイト前駆細胞へのレンチを使用するための<em>インビトロ</em>髄鞘形成アッセイ

軸索の髄鞘形成は、両方の中枢神経系および末梢神経系における活動電位の迅速かつ効率的な伝送のために重要である。特殊化した細胞は、シュワン細胞が中枢神経系における末梢神経系およびオリゴデンドロサイトでは、ラップアラウンドおよびミエリンでensheathe軸索、効果的に神経を絶縁し、跳躍伝導^1を容易にする。髄鞘形成の過程は、網膜神経節ニューロン^2、人工ナノファイバー^3、またはシュワン細胞⁴またはオリゴデンドロサイト^5-7のいずれかとの共培養後根神経節ニューロンを用いてインビトロで研究することができる。 インビトロ髄鞘形成アッセイは、神経系のミエリン形成を研究するための確立されたモデルであり、それは、生体内 ^5-8 のミエリン形成時に発生する基本的なプロセスの多くを複製します。アッセイは、CのためのOPCと後根神経節（DRG）ニューロンの精製集団の共培養を、（関与NSの髄鞘形成）またはシュワン細胞（PNSの髄鞘形成のため）。特定の条件下で、これらの髄鞘形成細胞は、生体内に存在するミエリン特異的タンパク質の同一の相補体を発現する形質膜の絶縁命じ、超構造的に検証され、多層のシートのDRG軸索をensheathe。

インビトロでの CNS ​​の髄鞘形成を研究する最も一般的に使用される細胞モデルに成功などのニューロトロフィンのような外因性因子は、インビトロ ^5,6 における CNS髄鞘形成に発揮することの効果を研究するために使用されたDRGニューロンおよびOPCの共培養である。そのような増殖因子または小分子薬理学的阻害剤のような外因性因子は広くDRG-OPC共培養モデル^7,9を用いて、髄鞘形成におけるシグナル伝達経路の役割を研究するために使用されている。しかし、ニューロンおよびオリゴデンドロサイトの両方を含む混合共培養の設定で、それは正式に可能残って、成長因子またはPharのいずれかmacological阻害剤は、DRGニューロンおよびオリゴデンドロサイト（OL）の両方に効果を発揮している可能性があります。これは、具体的のみのDRGによって発現されるタンパク質またはオリゴデンドログリアは、このデュアルセルシステムを使用して、髄鞘形成の際に発揮することの役割を分析する機能を提供していますか。明確に乏突起膠細胞におけるシグナル伝達経路を直接インビトロ髄鞘形成アッセイのためのDRGニューロン上に播種する前に、同様に、野生型および変異型タンパク質の両方を過剰発現するためのエレガントな方法であることが証明された髄鞘形成、OPCのレンチウイルス形質導入、調節していることを確認するためにオリゴデンドロサイトによる構成的に発現するタンパク質のノックダウン式として。このように、このアプローチは、具体的に質問すると髄鞘^9,10を研究するためのオリゴデンドロサイト内のシグナル伝達経路を操作するための手段を提供しています。

本稿では、我々は、レンチウイルスを経由してオリゴデンドロサイトに選択的に目的のタンパク質を過剰発現するように開発し​​たメソッドを報告in vitroでの髄鞘形成を研究するためのアプローチ。技術は、目的の遺伝子を含む発現ベクターの生成で始まり、続いて、pENTRベクター（をpENTR L1-L2 pENTR4IRES2GFP）にクローニングされた野生型、構成的に活性またはドミナントネガティブ型であること。 （目的の遺伝子を含む）このベクターは、CMVプロモーター供与体（をpENTR L4-R1のpENTR-pDNOR-CMV）および2K7レンチベクターは、CMVプロモーターを含む2K7ベクターは、目的の遺伝子を生成するための酵素反応で合成される内部リボソーム侵入部位およびGFP（ 図1）。 PMD2.GウイルスエンベロープとpBR8.91ウイルスパッケージと組み合わせて、このゲートウェイクローニングさ2K7構築物は、その後のOPCを形質導入するために使用することができるレンチウイルスを生成するために、HEK293T細胞に同時トランスフェクトすることができる。一旦OPCは、目的のタンパク質を高レベルで発現するレンチウイルスに感染した。これらのOPCは、その後のDRGニューロン培養と効果発現が上に播種することができる所望のタンパク質の高レベルを調べることができる髄鞘形成に及ぼす。共培養は、ウェスタンブロット分析によってミエリンタンパク質の発現について評価し、免疫細胞化学によって有髄軸索のセグメントを形成するために可視化される。