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Utilizando este ensayo sensible basado en luminiscencia, la abundancia intracelular de Tau-SLP podría monitorizarse a lo largo del tiempo tras un periodo sincronizado de captación en microglías derivadas de iPSC humanas. Tras el lavado de Tau-SLP, la luminiscencia disminuyó de forma constante, coherente con la eliminación intracelular de Tau-SLP. Esta plataforma era lo suficientemente sensible para detectar diferencias en el manejo de especies monoméricas y fibrilares de Tau-SLP por parte de la microglía. La Tau-SLP monomérica se eliminó completamente en la iTF-Microglía en 60 minutos, mientras que la Tau-SLP fibrilar persistió durante más de 240 minutos (Figura 2A). Además, hemos realizado el ensayo con tau mutante (por ejemplo, N279K) para evaluar la cinética de clearance y hemos encontrado que TauN279K-SLP muestra una cinética de clearance significativamente reducida solo en puntos cortos de tiempo de clearance (15 min) (Figura 2B). Estos resultados sugieren que la degradación observada puede ser solo evidente debido a la alta sensibilidad de este ensayo. Hemos realizado el experimento de degradación de Tau-SLP utilizando la pequeña molécula L-Leucil-L-Leucina éster metilo (LLOMe) para confirmar la implicación lisosomal. LLOMe es un sustrato de catepsina C que permeabiliza las membranas lisosomales, interrumpiendo la actividadlisosomal. Con el tratamiento con LLOMe, hemos observado un aumento significativo de los niveles estables de Tau-SLP a t=0 (Figura 3A) y una tasa de degradación significativamente reducida (Figura 3B), con un aumento de 4 veces de la Tau-SLP restante tras un tiempo de eliminación de 60 minutos. Por último, hemos realizado el ensayo de eliminación Tau-SLP en neuronas derivadas de iPSC para confirmar la compatibilidad del ensayo entre tipos celulares. Aquí hemos encontrado que las neuronas derivadas de iPSC tienen una cinética de clearance reducida tanto para las formas monoméricas (Figura 4A) como para las fibrillas (Figura 4B) de la Tau-SLP. Lo más destacado es que los niveles de fibrilla Tau-SLP se mantienen estables en ~100% durante una eliminación de 240 minutos, mientras que en el mismo periodo los niveles de fibrilla Tau-SLP han bajado por debajo del 50% en iTF-Microglia. Estos resultados demuestran que nuestra plataforma de complementación basada en luciferasa dividida ofrece una detección robusta y fiable de la eliminación endolisosomal intracelular de la Tau-SLP y demuestra un diseño de ensayo altamente adaptable que podría aplicarse a numerosas otras proteínas o tipos celulares.

Figura 1: Diseño experimental representativo del ensayo de eliminación Tau-SLP. (A) Imagen representativa de campo claro de la iTF-Microglía utilizada para este ensayo (barra de escala = 100μm) (B) La microglía humana (iTF-Microglia) se expone a la 2N4R-SLP recombinante de manera escalonada, lo que permite una detección robusta basada en luminiscencia. Tras una incubación de 1 hora, la tau extracelular se elimina mediante intercambio de medios y las células se lavan con PBS. Las células se mantienen en medios basales durante su respectivo periodo de eliminación (0 h, 2 h, 4 h) antes de la cosecha. En el extremo, las células se lisan y se mide la luminiscencia. (C) Diseño propuesto de placas para medir el espacio de la Tau-SLP comparando la degradación monomérica con la fibrilar. (D) La proteína Tau-SLP se internaliza en las células y se dirige para la degradación lisosomal. La adición de LgBiT proporciona una lectura cuantitativa de la cantidad de Tau-SLP restante en la célula mediante la complementación y producción de luminiscencia. Por favor, haz clic aquí para ver una versión ampliada de esta figura.

Figura 2: iTF-Microglía limpia de Tau-SLP extracelular. (A) la iTF-Microglía estuvo expusa a Tau-SLP monomérica (100nM) o Tau-SLP fibrilar (50nM), las muestras se normalizaron a la captación inicial respectiva (t = 0; 100%) y a células que no estuvieron expuestas a Tau-SLP (0%) (media ± DS; n = 9 a partir de tres diferenciaciones independientes). (B) la iTF-Microglia se incubó con Tau-SLP monomérica o TauN279K-SLP (100nM), y las muestras se normalizaron a la captación inicial respectiva (t = 0; 100%) y a las células no expuestas a Tau-SLP (0%) (media ± SD; n ≥ 7 a partir de tres diferenciaciones independientes; ∗ p < 0,05 usando la prueba t de Welch no emparejada). Datos reimpresos de Shultz et al., 202524, y usados bajo una licencia Creative Commons Attribution (CC BY 4.0). Por favor, haz clic aquí para ver una versión ampliada de esta figura.

Figura 3: La inhibición lisosomal afecta la clearance de la Tau-SLP. (A) El tratamiento con 1 mM inhibidor lisosomal L-Leucil-L-Leucina (LLOMe) durante 24 horas aumentó la captación inicial de Tau-SLP (t = 0) en células neurogliomas H4 (media ± DS; n = 9 cultivos independientes; ∗ p < 0,05 usando la prueba t de Welch no emparejada). (B) El tratamiento con LLOMe (1 mM) durante 24 horas incrementó el % normalizado de la RLU de la Tau-SLP tras un tiempo de liberación de 60 minutos (t = 60 min) en comparación con el vehículo (DMSO). La señal luminiscente se normaliza a los niveles iniciales de captación respectivos (100%) y a las células que no estuvieron expuestas a Tau-SLP (0%) (media ± SD; n = 9 cultivos independientes; ∗∗∗∗ p < 0,0001, ∗ p < 0,05 usando la prueba t de Welch no emparejada). Datos reimpresos de Shultz et al., 202524, y usados bajo una licencia Creative Commons Attribution (CC BY 4.0). Por favor, haz clic aquí para ver una versión ampliada de esta figura.

Figura 4: La iTF-Microglía y las iNeuronas muestran diferencias en la clearance Tau-SLP. (A) las iTF-Microglia o iNeuronas fueron incubadas con Tau-SLP monomérica (100nM), las muestras se normalizaron a la captación inicial respectiva (t=0; 100%) y las células que no estuvieron expuestas a Tau-SLP (0%) (media±DE; n ≥ 6 a partir de dos o tres diferenciaciones independientes; ∗∗ p < 0,01, ∗∗∗∗ p < 0,0001 usando una ANOVA bidireccional; tiempo: F(1, 28) = 7,489, p = 0,0107; tipo celular: F(1, 28) = 46,61, p < 0,0001; interacción: F(1, 28) = 3,229, p = 0,0831; La prueba de comparaciones múltiples de Sidak, valores p indicados en la figura, valores t=0 se muestran como referencia pero fueron excluidos del análisis estadístico). (B) las iTF-Microglía o iNeuronas fueron incubadas con Tau-SLP fibrilar (50nM), las muestras normalizadas a la captación inicial respectiva (t=0; 100%) y las células que no estuvieron expuestas a Tau-SLP (0%) (media±DE; n ≥ 6 de dos a tres diferenciaciones independientes; ∗∗ p < 0,01, ∗∗∗∗ p < 0,0001 usando una ANOVA bidireccional; tiempo: F(1, 26) = 0,3888, p = 0,5384; Tipo de celda: F(1, 26) = 43,09, p < 0,0001; interacción: F(1, 26) = 1,209, p = 0,2816; La prueba de comparaciones múltiples de Sidak, valores p indicados en la figura, valores t=0 se muestran como referencia pero fueron excluidos del análisis estadístico). Datos reimpresos de Shultz et al., 202524, y usados bajo una licencia Creative Commons Attribution (CC BY 4.0). Por favor, haz clic aquí para ver una versión ampliada de esta figura.