هنا ، نصف طريقة لتغيير التعبيرات الجينية بشكل انتقائي في الضفيرة المشيمية مع تجنب أي تأثير في مناطق الدماغ الأخرى.
يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية
مقالة منهجية
* These authors contributed equally
هنا ، نصف طريقة لتغيير التعبيرات الجينية بشكل انتقائي في الضفيرة المشيمية مع تجنب أي تأثير في مناطق الدماغ الأخرى.
تعمل الضفيرة المشيمية (ChP) كبوابة حرجة لتسلل الخلايا المناعية إلى الجهاز العصبي المركزي (CNS) في ظل الظروف الفسيولوجية والمرضية. أظهرت الأبحاث الحديثة أن تنظيم نشاط ChP قد يوفر الحماية ضد اضطرابات الجهاز العصبي المركزي. ومع ذلك ، فإن دراسة الوظيفة البيولوجية ل ChP دون التأثير على مناطق الدماغ الأخرى أمر صعب بسبب هيكله الدقيق. تقدم هذه الدراسة طريقة جديدة لضربة قاضية للجينات في أنسجة ChP باستخدام الفيروسات المرتبطة بالغدي (AAVs) أو بروتين إعادة التركيب الدائري (Cre) الذي يتكون من تسلسل TAT (CRE-TAT). تظهر النتائج أنه بعد حقن AAV أو CRE-TAT في البطين الجانبي ، كان التألق يتركز حصريا في ChP. باستخدام هذا النهج ، نجحت الدراسة في إسقاط مستقبل الأدينوزين A 2A (A2A R) في ChP باستخدام تداخل الحمض النووي الريبي (RNAi) أو Cre / locus لأنظمة X-overP1 (Cre / LoxP) ، وأظهرت أن هذه الضربة القاضية يمكن أن تخفف من أمراض التهاب الدماغ والنخاع المناعي الذاتي التجريبي (EAE). قد يكون لهذه التقنية آثار مهمة على الأبحاث المستقبلية حول دور ChP في اضطرابات الجهاز العصبي المركزي.
غالبا ما كان يعتقد أن الضفيرة المشيمية (ChP) تساعد في الحفاظ على التوازن الوظيفي للدماغ عن طريق إفراز السائل النخاعي (CSF) وعامل التغذية العصبية المشتق من الدماغ (BDNF) 1,2. كشفت الأبحاث المتزايدة على مدى العقود الثلاثة الماضية أن ChP يمثل مسارا متميزا لتسلل الخلايا المناعية إلى الجهاز العصبي المركزي (CNS).
تحافظ الوصلات الضيقة (TJs) ل ChP ، المكونة من ظهارة ChP أحادية الطبقة ، على التوازن المناعي عن طريق منع الجزيئات الكبيرة والخلايا المناعية من دخول الدماغ3. ومع ذلك ، في ظل ظروف مرضية معينة ، يكتشف نسيج ChP ويستجيب للأنماط الجزيئية المرتبطة بالخطر (DAMPs) في السائل الدماغي النخاعي والدم ، مما يؤدي إلى تسلل مناعي غير طبيعي وخلل وظيفي في الدماغ 4,5. على الرغم من دوره الحاسم ، فإن صغر حجم ChP وموقعه الفريد في الدماغ يجعل من الصعب دراسة وظيفته دون التأثير على مناطق الدماغ الأخرى. لذلك ، فإن معالجة التعبير الجيني على وجه التحديد في ChP هو نهج مثالي لفهم وظيفته.
في البداية ، كانت الخطوط المعدلة وراثيا لإنزيم إعادة التركيب الدائري (Cre) ، والتي تعبر عن Cre تحت سيطرة المروجين الخاصين بالجينات المعبر عنها في ChP ، تستخدم بشكل شائع لحذف الجينات المستهدفة عن طريق التكاثر بجينات مرشحة متخبطة6،7،8. على سبيل المثال ، يتم التعبير عن عامل النسخ Forkhead box J1 (FoxJ1) حصريا في ظهارة ChP لدماغ الفأرقبل الولادة 7. وهكذا ، غالبا ما تم استخدام خط FoxJ1-Cre لحذف الجينات الموجودة في ChP 6,9. ومع ذلك ، فإن نجاح هذه الاستراتيجية يعتمد بشكل كبير على خصوصية المروج. تم اكتشاف تدريجيا أن نمط تعبير FoxJ1 لم يكن مميزا بما فيه الكفاية ، حيث كان FoxJ1 موجودا أيضا في الخلايا الظهارية الهدبية في أجزاء أخرى من الدماغ والجهاز المحيطي7. للتغلب على هذا القيد ، تم إجراء حقن داخل الدماغ البطيني (ICV) من Cre recombinase لتوصيل recombinase إلى البطينين من الخطوط المعدلة وراثيا floxed. أظهرت هذه الاستراتيجية خصوصية عالية ، كما يتضح من وجود مضان tdTomato فقط في أنسجة ChP10,11. ومع ذلك ، لا تزال هذه الطريقة محدودة بسبب توفر خطوط الماوس المعدلة وراثيا. لمعالجة هذه المشكلة ، استخدم الباحثون حقن ICV للفيروس المرتبط بالغدي (AAV) لتحقيق ضربة قاضية خاصة ب ChP أو الإفراط في التعبير عن الجينات المستهدفة12,13. كشف تقييم شامل للأنماط المصلية المختلفة لعدوى AAV لعدوى ChP أن AAV2 / 5 و AAV2 / 8 يظهران قدرات عدوى قوية في ChP ، بينما لا يصيبان مناطق الدماغ الأخرى. ومع ذلك ، وجد أن AAV2 / 8 يصيب البطانة العصبية المحيطة بالبطينين ، في حين أن مجموعة AAV2 / 5 لم تظهر أي عدوى14. هذه الطريقة لها ميزة التغلب على قيود الحصول على الحيوانات المعدلة وراثيا.
توضح هذه المقالة بروتوكولا خطوة بخطوة لضربة قاضية للجين في ChP باستخدام طريقتين: ICV ل AAV2 / 5 الذي يحمل shRNA لمستقبل الأدينوزين A 2A (A 2A R) وبروتين Cre recombinase الذي يتكون من تسلسل TAT (CRE-TAT) RECOMBINASE لتحقيق ضربة قاضية خاصة ب ChP لA 2A R. تشير نتائج الدراسة إلى أن هدمA 2AR في ChP يمكن أن يخفف من التهاب الدماغ والنخاع المناعي الذاتي التجريبي (EAE). يوفر هذا البروتوكول التفصيلي إرشادات مفيدة لدراسات وظائف ChP والضربة القاضية المحددة للجينات في ChP.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
تم إجراء جميع الإجراءات الحيوانية الموصوفة في هذه الدراسة وفقا للمبادئ التوجيهية الموضحة في دليل المعاهد الوطنية للصحة لرعاية واستخدام المختبر والمعتمدة من قبل اللجنة المؤسسية لرعاية واستخدام الحيوان في جامعة ونتشو الطبية.
1. الحيوانات
2. ضربة قاضية خاصة ب ChP ل A2ARs مع AAV2 / 5-shRNA
3. ضربة قاضية خاصة ب ChP ل A2AR مع Cre / locus لنظام X-overP1 (Cre / LoxP)
ملاحظة: يمكن تحقيق الإجراءات التالية باستخدام الطريقة الموضحة سابقا. راجع الخطوات 2.1-2.11 للحصول على طرق الحقن التفصيلية.
4. التروية عبر القلب في الفئران
5. تقسيم الأنسجة المجمدة وتلطيخها
6. تحريض EAE
ملاحظة: إجراء تحريض EAE بعد أسبوعين من حقن shRNA أو CRE-TATrecombinase 11.
7. درجة العجز العصبي
8. تلطيخ الهيماتوكسيلين يوزين (H&E)
9. تحليل تفاعل البلمرة المتسلسل الكمي (qPCR)
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
ضربة قاضية A2AR خاصة ب ChP عن طريق حقن ICV ل AAV2 / 5-shRNA أو CRE-TAT
لا يزال دور A2AR في ChP كمنظم قوي للمعلومات العصبية في التسبب في EAE غير واضح. يمكن أن يؤدي هدم تعبير A 2A R الخاص ب ChP إلى إلقاء الضوء على التأثيرات التنظيمية A2AR على الجهاز المناعي المركزي في EAE والتهابات الجهاز العصبي الأخرى. استخدمت هذه الدراسة حقن ICV من CRE-TAT لتقليل تعبيرA2A R في ChP للفئرانA 2AR flox/ flox. لضمان خصوصية ChP ، قمنا أولا بحقن CRE...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
قدم البحث نهجين متميزين للضربة القاضية المستهدفة لجينات ChP. تضمن النهج الأول حقن ICV ل CRE-TAT ، الذي يحتوي على Cre recombinase ، في الفئرانA 2AR flox/ flox. أما النهج الثاني فينطوي على حقن القيمة المحلية ل AAV2/5 الذي يحمل الحمض النووي الريبوزي الريبي منA 2AR. من خلال استخدام هاتين الاستراتيجيتين ، حقق العمل ضربة قاضية انتقائية ل A 2A R داخل ChP وكان قادرا على إظهار الآثار الوقائية لتثبيط إشاراتA 2AR في ChP على أمراض EAE. وتجدر الإشارة إلى أن هذا البروتوكول يتضمن خ...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
ويذكر صاحبا البلاغ أنه ليس لديهما مصالح مالية متنافسة أو إفصاحات أخرى يعلنان عنها.
ونعرب عن امتناننا للدعم المقدم من المؤسسة الوطنية للعلوم الطبيعية في الصين (المنحة رقم 31800903، الممنوحة ل W. Zheng) ومشروع ونتشو للعلوم والتكنولوجيا (رقم Y2020426، الذي منح إلى Y. Y. Weng) لهذا العمل.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| A2A< / sub>Rflox / flox< / sup> | مختبر الدولة الرئيسي للفئران لطب العيون والبصريات والعلوم البصرية ، جامعة | ||
| AAV2 / 5-A2A< / sub>R-ShRNA | virus Shanghai Heyuan Biotechnology Co. LTD | pt-4828 | |
| مضاد للتلاشي تصاعد متوسط | Beyotime Biotechnology | 0100-01 | |
| زجاج البورسليكات الشعري | بكين Meiyaxian التكنولوجيا المحدودة | B100-50-10 | |
| جهاز الدماغ التجسيمي | RWD ، شنتشن | 69100 | |
| C57BL / 6 الفئران | بكين فيتال تشارلز ريفر مختبر شركة | ||
| CRE-TAT إعادة التركيب | ميليبور | SCR508 | |
| DAPI | Absin | B25A031 | |
| آلة التقطيع المجمدة | Leica | CM1950 | |
| H37Ra | Becton Dickinson وشركاه | 231141 | |
| حقنة هاميلتون | هاميلتون ، الأمريكية | P / N: ؛ 86259 | |
| غير مكتمل Freunds مساعد | Sigma | F5506 | |
| مجهر ليزر متحد البؤر | Zeiss | LSM900 | |
| MOG 35-55< / sub> | Suzhou Qiangyao Biotechnology Co.، LTD | 4010006243 | |
| OCT الغراء | Epredia | 6502p | |
| paraformaldehyde | Chengdu Kelong Chemical Reagent Company | 30525-89-4 | |
| بندقية بنتوباربيتال الصوديوم | Boyun Biotech | PC13003 | |
| ماصة | Eppendorf | N45014F | |
| PrimeScript 1st Strand cDNA Synthesis | Kit Takara | 6110A | |
| نظام PCR في الوقت الحقيقي | BioRad | CFX96 | |
| Rosa-LSL (Lox-StoP-Lox) -tdفئران الطماطم | مختبر | ||
| السكروز | سانجون Biotech | A502792-0500 | |
| الخالط فائق السرعة | IKA | 3737025 | |
| Trizol | Invitrogen | 15596026 | |
| محلول | الزيلينشركة الكاشف الكيميائي تشنغدو كيلونج | 1330-20-7 |
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.