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Artículo de método

Producción y Uso de lentivirus de células selectivamente la transducción primaria Oligodendrocyte precursor para In Vitro Ensayos de mielinización

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DOI:

10.3791/52179

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12 de enero de 2015

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En este artículo

Resumen

Aquí presentamos protocolos que ofrecen una base flexible y estratégica para manipular viralmente células precursoras de oligodendrocitos para sobreexpresar proteínas de interés con el fin de interrogar específicamente su papel en oligodendrocitos a través del modelo in vitro de mielinización del sistema nervioso central.

Resumen

La mielinización es un proceso complejo que implica tanto a las neuronas y las células gliales que forman la mielina, oligodendrocitos en el sistema nervioso central (CNS) y células de Schwann en el sistema nervioso periférico (SNP). Utilizamos un ensayo in vitro en la mielinización, un modelo establecido para el estudio de la mielinización del SNC in vitro. Para ello, se añaden las células precursoras de oligodendrocitos (OPC) a las neuronas purificados dorsal roedor ganglio de la raíz primaria (GRD) para formar co-cultivos myelinating. Con el fin de interrogar específicamente el papel que determinadas proteínas expresadas por los oligodendrocitos ejercen sobre la mielinización hemos desarrollado protocolos que transducen selectivamente OPC utilizando el lentivirus sobreexpresan tipo salvaje, proteínas negativas constitutivamente activos o dominantes antes de ser sembradas en las neuronas DRG. Esto nos permite interrogar específicamente las funciones de estas proteínas oligodendrogliales en la regulación de la mielinización. Los protocolos también pueden aplicarse en el estudio de otsus tipos de células, proporcionando de este modo un enfoque que permite la manipulación selectiva de las proteínas expresadas por un tipo de célula deseada, tales como los oligodendrocitos para el estudio selectivo de señalización y mecanismos de compensación. En conclusión, la combinación de la mielinización ensayo in vitro con los OPC lentiviral infección proporciona una herramienta estratégica para el análisis de los mecanismos moleculares implicados en la mielinización.

Introducción

La mielinización de los axones es crucial para la transmisión rápida y eficaz de los potenciales de acción en los sistemas nerviosos central y periférico. Las células especializadas, las células de Schwann en el sistema nervioso periférico y los oligodendrocitos en el sistema nervioso central, y se envuelven alrededor de los axones en ensheathe mielina, aislantes efectivamente el nervio y que facilitan la conducción saltatoria 1. El proceso de mielinización puede ser estudiada in vitro usando las neuronas ganglionares de la retina 2, nanofibras de ingeniería 3, o neuronas ganglionares de la raíz dorsal co-cultivadas con célul....

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Protocolo

NOTA: Todos los animales utilizados para este estudio eran de sexo mixto y se crió en el Animalario del Departamento de Anatomía y Anatomía Patológica y El Instituto de Neurociencias Florey y la Investigación en Salud Mental de la Universidad de Melbourne. Todos los animales procedimientos fueron aprobados por los Comités de Ética de Experimentación Animal de la Universidad de Melbourne.

1. Clonación de 2K7 LentiVector

  1. Antes de clonar el gen de interés en el vector lentiviral 2K7, subclonar el gen en el vector pENTR (3637 pb, resistente a la kanamicina) utilizando técnicas moleculares estándar 11. Utilice los sitios ....

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Resultados

La bandera de etiquetado de señales relacionadas quinasa 1 (Bandera-Erk1) construcción utilizada para la producción de lentivirus es verificado por enzimas de restricción digerir de las construcciones utilizadas, incluyendo tanto las construcciones 2K7 y las construcciones de embalaje y accesorios requeridos para la producción de virus extracelular (Figura 3) .

figure-results-1

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Discusión

La mielinización de los axones es un proceso crucial para la función óptima de los sistemas nerviosos central y periférico de vertebrados. La generación y el mantenimiento de los axones mielinizados es un proceso complejo y coordinado de las interacciones moleculares entre neuronal, glial (a partir de células de Schwann o oligodendrocitos) y proteínas de la matriz extracelular. La importancia y la aplicabilidad de este protocolo es que permite la manipulación de las proteínas en un tipo celular específico dentro de la c.......

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Divulgaciones

Los autores declaran que no existe conflicto de intereses con respecto a esta investigación.

Agradecimientos

Este trabajo fue apoyado por el Consejo Nacional de Investigación Médica y de Salud de Australia (beca NHMRC #454330 para JX, subvención de proyecto #628761 para SM y APP1058647 para JX), Multiple Sclerosis Research Australia (MSRA #12070 para JX), el Programa de Apoyo a Becas de Investigación de la Universidad de Melbourne y la Beca de Investigación CI de Melbourne para JX, así como Becas de Posgrado de Australia para HP y AF. Nos gustaría reconocer el Plan de Infraestructura Operativa de la Departamento de Innovación, Industria y Desarrollo Regional, Victoria, Australia.

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Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo
NombreEmpresaNúmero de catálogoComentarios
2K7 lentivector Amable regalo del Dr. Suter9
5-Fluoro-2′-deoxyuridineSigma-AldrichF0503-100mg
Alexa Fluor 488 IgG anti-ratón de cabra JacksonImmunoresearch115545205
Alexa Fluor 488 cabra anti-conejo IgG (H+L)Life TechnologiesA11008
Alexa Fluor 594 cabra anti-ratón IgG (H+L)Life TecnologíasA11005
Alexa Fluor 594 cabra anti-conejo IgG (H+L)Life TechnologiesA11012
AmpicilinaSigma-AldrichA9518-5G
B27 - NeuroCul SM1 Suplemento NeuronalTecnologías de Células Madre 5711
BDNF (Humano)PeprotechPT450021000
Biotina (d-Biotina)Sigma AldrichB4639
Reactivo BradfordSigma AldrichB6916-500ML   
BSASigma AldrichA4161
CloranfenicolSigma-AldrichC0378-100G
CNTFPeprotech450-13020
Medios de montaje de fluoresencia DAKODAKOS302380-2
DMEM, alto contenido de glucosa, piruvato, sin glutaminaLife Technologies10313039
DNasaSigma-AldrichD5025-375KU
DPBSLife Technologies14190250
DPBS, calcio, magnesioLife Technologies14040182
EBSSLife Technologies14155063
EcoRI-HFNEBR3101
Vectores de entrada para el promotor y el gen de interésGenerar según los protocolos 1-2
suero fetal bovinoSigma-Aldrich12003C
Forskolin Sigma AldrichF6886-50MG
Glucosa (D-glucosa)Sigma-AldrichG7528
GlycerolChem SupplyGL010-500MVer soluciones en stock
Cabra Anti-Ratón IgGJackson ImmunoResearch115005003
Cabra Anti-Ratón IgM Jackson ImmunoResearch115005020
IgG anti-rata decabra Jackson ImmunoResearch112005167
Hoechst 33342Life TechnologiesH3570
IgepalSigma AldrichI3021-100ML 
Insulina Sigma AldrichI6634 
KanamicinaSigma-Aldrich60615
Laminina Life Technologies23017015
LB MediumVer soluciones en stock
LB-AgarVer soluciones en stock
L-CysteineSigma-AldrichC-7477
L-15 Medium Life Technologies de Leibovitz11415064
L-glutamatoSigma-AldrichG1626
L-Glutamina- 200 mM (100x) líquidaLife Technologies 25030081
LR Clonasa II Plus enzimaLife Technologies12538-120
MEM, NEAA, sin GlutaminaLife Technologies10370088
Ratón y alfa; y beta; III Tubulina PromegaG7121
Ratón y alfa; MBP (monoclonal)MilliporeMAB381
Na piruvato Life Technologies11360-070
NACSigma AldrichA8199
NcoI-HFNEBR3193S
NEBuffer 4NEBB7004S
Medio neurobasalLife Technologies21103049
NGF (ratón)Alomone LabsN-100
NT-3Peprotech; 450-03
Anticuerpo O1 - Ratón anti-O1MilliporeMAB344Alternativa si las células de hibridoma O1 no están disponibles
hibridoma O1Medio condicionado que contiene anticuerpo anti-O1 que se utilizará para la inmunopanificación
Anticuerpo O4 - Ratón anti-O4MilliporeMAB345Alternativa si las células de hibridoma O4 no están disponibles
Célulasde hibridoma O4Medio condicionado que contiene anticuerpos anti-O4 que se utilizará para la inmunopanificación
Células competentesLife TechnologiesA10460
One Shot Stbl células competentesLife TechnologiesC7373-03
Suspensión de papaínaWorthington/CooperLS003126
pBR8.91Amable regalo del Dr. Denham10
PDGF-AA (Humano)PeprotechPT10013A500   
Solución de penicilina-estreptomicina 100xLife Technologies15140122
pENTRY4IRES2GFPInvitrogen11818-010 
pMD2.GAddgene12259
Poly-D-lisinaSigmaP6407-5MG
Polietilenimina (PEI) Sigma-Aldrich408727-100ML
Poly-L-ornitina Sigma Aldrich P3655
Progesterona Sigma AldrichP8783
Comprimido inhibidor de la proteasa (Completo mini)Roche11836153001
Proteinasa KSuministrado con enzima clonasa
PutrescinaSigma AldrichP-5780
Conejo y alfa; neurofilamentoMilliporeAB1987   
Conejo y alfa; MBP (policlonal)MilliporeAB980
Células de hibridoma Ran2ATCCTIB-119Medio acondicionado que contiene el anticuerpo anti-Ran2 que se utilizará para el inmunopanning
Anticuerpo anti CD140A/PDGFRa de rataBD Pharmingen558774
SacIINEBR0157
Medio SOCSuministrado con bacterias competentes
Selenito de sodio Sigma AldrichS5261
Spe INEBR0133S
T4 ADN LigasaNEBM0202S
T4 Tampón de ADN LigasaNEBB0202S
Tampón TE pH8Ver soluciones en stock
Tampón
Oligoelementos BCellgro 99-175-CI
Transferrina (apo-Transferrina humana)Sigma-AldrichT1147
Triton X-100Sigma-AldrichT9284 
TripsinaSigma-AldrichT9201-1G
Inhibidor de tripsina de clara de huevode gallina Roche10109878001
Tripsina-EDTA (1x), rojo de fenol (0.05%)Life Technologies25300-054
Griffonia simplicifolia no conjugada Lectina BSL-1Laboratorios de vectores L-1100
UridinaSigma-AldrichU3003-5G
Células dede lisis TNE

Referencias

  1. Baumann, N., Pham-Dinh, D. Biology of oligodendrocyte and myelin in the mammalian central nervous system. Physiol Rev. 81 (2), 871-927 (2001).
  2. Watkins, T. A., Emery, B., Mulinyawe, S., Barres, B. A. Distinct stages of myelinati....

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