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Articolo metodologico

Produzione e l'uso di Lentivirus a celle selettivamente trasdurre primaria Oligodendrocyte precursore In Vitro Saggi mielinizzazione

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DOI:

10.3791/52179

12 gennaio 2015

In questo articolo

Sommario

Qui presentiamo protocolli che offrono una base flessibile e strategica per manipolare viralmente le cellule precursori degli oligodendrociti per sovraesprimere proteine di interesse al fine di interrogare specificamente il loro ruolo negli oligodendrociti attraverso il modello in vitro di mielinizzazione del sistema nervoso centrale.

Abstract

Mielinizzazione è un processo complesso che coinvolge sia i neuroni e la mielina che formano le cellule gliali, oligodendrociti nel sistema nervoso centrale (SNC) e le cellule di Schwann nel sistema nervoso periferico (PNS). Usiamo una vitro mielinizzazione test in un modello stabilito per lo studio del sistema nervoso centrale mielinizzazione in vitro. Per fare questo, le cellule precursori degli oligodendrociti (OPC) vengono aggiunti i primari roditore dorsale radice gangli (DRG) neuroni purificati per formare co-culture mielinizzanti. Per interrogare specificamente i ruoli che particolari proteine ​​espresse da oligodendrociti esercitano su di mielinizzazione abbiamo sviluppato protocolli che trasducono selettivamente OPC con il lentivirus overexpressing wild type, proteine ​​negativi costitutivamente attive o dominanti prima di essere testa di serie sui neuroni DRG. Questo ci permette di interrogare in particolare il ruolo di queste proteine ​​nella regolazione oligodendrogliali mielinizzazione. I protocolli possono essere applicati anche nello studio di otsuoi tipi cellulari, fornendo così un metodo che permette la manipolazione selettiva di proteine ​​espresse da un tipo cellulare desiderato, come oligodendrociti per lo studio mirato di segnalazione e meccanismi di compensazione. In conclusione, combinando la mielinizzazione test in vitro con lentivirali infettato OPC fornisce uno strumento strategico per l'analisi dei meccanismi molecolari coinvolti nella mielinizzazione.

Introduzione

Mielinizzazione degli assoni è fondamentale per la trasmissione rapida ed efficiente dei potenziali d'azione sia nel sistema nervoso centrale e periferico. Cellule specializzate, le cellule di Schwann nel sistema nervoso periferico e oligodendrociti nel sistema nervoso centrale, avvolgono e ensheathe assoni in mielina, efficace isolamento del nervo e facilitando la conduzione saltatory 1. Il processo di mielinizzazione può essere studiato in vitro utilizzando retina neuroni gangliari 2, nanofibre ingegnerizzati 3, o neuroni dei gangli delle radici dorsali co-coltura sia con le cellule di Schwann 4 o oligodendro....

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Protocollo

NOTA: Tutti gli animali utilizzati per questo studio erano di sesso misto e allevato presso le strutture animali del Dipartimento di Anatomia e Patologia e l'Istituto di Neuroscienze Florey e Mental Health Research presso l'Università di Melbourne. Tutte le procedure di animali sono state approvate dalla sperimentazione animale comitati etici presso l'Università di Melbourne.

1. Clonazione di 2K7 lentivector

  1. Prima di clonare il gene di interesse nella 2K7 vettore lentivirale, subclone il gene nel vettore pENTR (3637 bp, Kanamicina resistente) utilizzando tecniche molecolari standard di 11. Utilizzare i siti di restri....

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Risultati

Il segnale legate chinasi 1 (Flag-Erk1) costrutto usato per la produzione di lentivirus è verificato da enzima di restrizione digerire dei costrutti utilizzati, inclusi sia i costrutti 2K7 ei costrutti packaging e accessori necessari per la produzione di virus extracellulare (Figura 3) flag-tagged .

figure-results-1
Figura 3: verifica costrutto DNA. Tutti i costru.......

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Discussione

Mielinizzazione di assoni è un processo fondamentale per il funzionamento ottimale di entrambi i sistemi nervoso centrale e periferico di vertebrati. La generazione e la manutenzione di assoni mielinizzati è un processo complesso e coordinato che coinvolge interazioni molecolari tra neuronale, gliale (dalle cellule di Schwann o oligodendrociti) e proteine ​​extracellulari della matrice. Il significato e l'applicabilità di questo protocollo è che permette la manipolazione delle proteine ​​in un tipo di cellula specif.......

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Dichiarazioni

Gli autori dichiarano che non vi è alcun conflitto di interessi in merito a questa ricerca.

Ringraziamenti

Questo lavoro è stato supportato dall'Australian National Health and Medical Research Council (NHMRC fellowship #454330 to JX, project grant #628761 to SM e APP1058647 to JX), Multiple Sclerosis Research Australia (MSRA #12070 to JX), dal programma di sostegno alla sovvenzione per la ricerca dell'Università di Melbourne e dalla Melbourne Research CI Fellowship a JX, nonché dalle borse di studio post-laurea australiane per HP e AF. Vorremmo riconoscere lo schema di infrastruttura operativa del Dipartimento per l'Innovazione, l'Industria e lo Sviluppo Regionale, Victoria Australia.

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Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo
NomeAziendaNumero di catalogoCommenti
Lentivettore 2K7 Gentile regalo da parte del Dr Suter9
5-Fluoro-2′-deossiuridinaSigma-AldrichF0503-100mg
Alexa Fluor 488 IgG anti-topo di capra JacksonImmunoresearch115545205
Alexa Fluor 488 capra anti-coniglio IgG (H+L)Life TechnologiesA11008
Alexa Fluor 594 capra anti-topo IgG (H+L)Life TecnologieA11005
Alexa Fluor 594 capra anti-coniglio IgG (H+L)Life TechnologiesA11012
AmpicillinaSigma-AldrichA9518-5G
B27 - NeuroCul SM1 Integratore neuronaleCellule staminali Tecnologie 5711
BDNF (Umano)PeprotechPT450021000
Biotina (d-Biotina)Sigma AldrichB4639
Reagente BradfordSigma AldrichB6916-500ML   
BSASigma AldrichA4161
CloramfenicoloSigma-AldrichC0378-100G
CNTFPeprotech450-13020
DAKO Mezzi di montaggio per fluorescenzaDAKOS302380-2
DMEM, alto glucosio, piruvato, senza glutamminaLife Technologies10313039
DNasiSigma-AldrichD5025-375KU
DPBSLife Technologies14190250
DPBS, calcio, magnesioLife Technologies14040182
EBSSLife Technologies14155063
EcoRI-HFNEBR3101
Vettori di ingresso per il promotore e il gene di interesseGenera secondo i protocolli 1-2
Siero fetale bovinoSigma-Aldrich12003C
Forskolin Sigma AldrichF6886-50MG
Glucosio (D-glucosio)Sigma-AldrichG7528
GliceroloChem SupplyGL010-500MVedi soluzioni stock
IgG anti-topodi capra Jackson ImmunoResearch115005003
IgM anti-topo di capraJackson ImmunoResearch115005020
IgG anti-ratto di capraJackson ImmunoResearch112005167
Hoechst 33342Life TechnologiesH3570
IgepalSigma AldrichI3021-100ML 
Insulina Sigma AldrichI6634 
KanamicinaSigma-Aldrich60615
Laminina Life Technologies23017015
LB MediumVedi soluzioni stock
LB-AgarVedi soluzioni stock
L-CisteinaSigma-AldrichC-7477
L-15 MediumLife Technologiesdi
L-GlutammatoSigma-AldrichG1626
L-Glutammina- 200 mM (100x) liquidoLife Technologies25030081
LR Clonasi II Plus enzimaLife Technologies12538-120
MEM, NEAA, no GlutamminaLife Technologies10370088
Topo &; β III Tubulina PromegaG7121
Mouse α MBP (monoclonale)MilliporeMAB381
Na piruvato Life Technologies11360-070
NACSigma AldrichA8199
NcoI-HFNEBR3193S
NEBuffer 4NEBB7004S
Medium neurobasaleLife Technologies21103049
NGF (mouse)Alomone LabsN-100
NT-3Peprotech  450-03
Anticorpo O1 - Topo anti-O1MilliporeMAB344Alternativa se le cellule di ibridoma O1 non sono disponibili
Cellule di ibridoma O1 Terrenocondizionato contenente anticorpi anti-O1 da utilizzare per l'immunopanazione
Anticorpo O4 - Topo anti-O4MilliporeMAB345Alternativa se le cellule di ibridoma O4 non sono disponibili
Celluledi ibridoma O4Terreno condizionato contenente anticorpi anti-O4 da utilizzare per l'immunopanning
Cellule competentiLife TechnologiesA10460
Cellule competenti One Shot StblLife TechnologiesC7373-03
Sospensione di papainaWorthington/CooperLS003126
pBR8.91Gentile dono del Dr. Denham10
PDGF-AA (Umano)PeprotechPT10013A500   
Penicillina-streptomicina 100x soluzioneLife Technologies15140122
pENTRY4IRES2GFPInvitrogen11818-010 
pMD2.GAddgene12259
Poli-D-lisinaSigmaP6407-5MG
Polietilenimmina (PEI) Sigma-Aldrich408727-100ML
Poli-L-ornitina Sigma Aldrich P3655
Progesterone Sigma AldrichP8783
Compressa inibitore della proteasi (Mini completo)Roche11836153001
Proteinasi KFornito con enzima clonasi
PutrescinaSigma AldrichP-5780
Coniglio e alfa; neurofilamentoMilliporeAB1987   
Coniglio &alfa; MBP (policlonale)MilliporeAB980
Ran2 cellule di ibridomaATCCTIB-119Terreno condizionato contenente anticorpo anti-Ran2 da utilizzare per l'immunopanning
Anticorpo anti-CD140A/PDGFRa di rattoBD Pharmingen558774
SacIINEBR0157
TerrenoFornito con batteri competenti
Selenito di sodio Sigma AldrichS5261
Spe INEBR0133S
T4 DNA ligasiNEBM0202S
T4 DNA ligasi tamponeNEBB0202S
TE tampone pH8Vedi soluzioni stock
TNE tampone
Oligoelementi BCellgro 99-175-CI
Transferrina (apo-Transferrina umana)Sigma-AldrichT1147
Triton X-100Sigma-AldrichT9284 
TripsinaSigma-AldrichT9201-1G
Inibitore della tripsina dall'albume d'uovo di gallinaRoche10109878001
Tripsina-EDTA (1x), rosso fenolo (0,05%)Life Technologies25300-054
Lectina Griffonia Simplicifolia non coniugata BSL-1Vector laboratories L-1100
UridinaSigma-AldrichU3003-5G
Leibovitz 11415064 SOC di lisi

Riferimenti

  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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Ristampe e permessi

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Produzione di lentivirussaggio di mielinizzazione in vitrotrasduzione viraleanalisi Western Blotcolorazione in immunofluorescenzacoltura di neuroni dei gangli delle radici dorsaliprotocollo di ultracentrifugazioneanalisi dell espressione della GFPtecnica di semina cellulare