Aqui, descrevemos um método para alterar seletivamente a expressão gênica no plexo coroide, evitando qualquer impacto em outras áreas cerebrais.
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Artigo de método
* These authors contributed equally
Aqui, descrevemos um método para alterar seletivamente a expressão gênica no plexo coroide, evitando qualquer impacto em outras áreas cerebrais.
O plexo coroide (PCh) serve como uma porta de entrada crítica para a infiltração de células imunes no sistema nervoso central (SNC) em condições fisiológicas e patológicas. Pesquisas recentes mostraram que regular a atividade da ChP pode oferecer proteção contra distúrbios do SNC. No entanto, estudar a função biológica da ChP sem afetar outras regiões cerebrais é um desafio devido à sua estrutura delicada. Este estudo apresenta um novo método para knockdown gênico em tecido ChP usando vírus adenoassociados (AAVs) ou enzima de recombinação de ciclização (Cre) proteína recombinase consistindo de sequência TAT (CRE-TAT). Os resultados demonstram que, após a injeção de AAV ou CRE-TAT no ventrículo lateral, a fluorescência foi concentrada exclusivamente na ChP. Usando esta abordagem, o estudo derrubou com sucesso o receptor de adenosina A 2A (A2A R) na ChP usando RNA de interferência (RNAi) ou Cre/locus de sistemas X-overP1 (Cre/LoxP), e mostrou que esse knockdown poderia aliviar a patologia da encefalomielite autoimune experimental (EAE). Essa técnica pode ter implicações importantes para pesquisas futuras sobre o papel da ChP nos distúrbios do SNC.
Acreditava-se que o plexo coroide (PCc) ajudava a manter a homeostase funcional do cérebro por meio da secreção de líquido cefalorraquidiano (LCR) e fator neurotrófico derivado do cérebro (BDNF)1,2. Pesquisas crescentes nas últimas três décadas têm revelado que a ChP representa uma via distinta para a infiltração de células imunes no sistema nervoso central (SNC).
As tight junctions (TJs) da ChP, compostas por um epitélio de ChP monocamada, mantêm a homeostase imunológica, impedindo a entrada de macromoléculas e células imunes no cérebro3. No entanto, sob certas condições patológicas, o tecido ChP detecta e responde a padrões moleculares associados ao perigo (DAMPs) no LCR e no sangue, levando a infiltração imunológica anormal e disfunção cerebral 4,5. Apesar de seu papel crítico, o pequeno tamanho da ChP e a localização única no cérebro dificultam o estudo de sua função sem afetar outras regiões cerebrais. Portanto, manipular a expressão gênica especificamente na ChP é uma abordagem ideal para entender sua função.
Inicialmente, linhagens transgênicas da enzima de recombinação de ciclização (Cre), que expressam Cre sob o controle de promotores específicos de genes expressos na ChP, foram comumente utilizadas para deletar genes-alvo por meio de cruzamento com genes candidatos floxados 6,7,8. Por exemplo, o fator de transcrição Forkhead box J1 (FoxJ1) é expresso exclusivamente no epitélio ChP do cérebro pré-natal de camundongos7. Assim, a linhagem FoxJ1-Cre foi frequentemente utilizada para deletar genes localizados na ChP 6,9. No entanto, o sucesso desta estratégia depende muito da especificidade do promotor. Descobriu-se gradualmente que o padrão de expressão de FoxJ1 não era suficientemente distinto, pois FoxJ1 também estava presente em células epiteliais ciliadas em outras partes do cérebro e sistema periférico7. Para superar essa limitação, foi realizada injeção intracerebroventricular (ICV) de Cre recombinase para liberar a recombinase nos ventrículos das linhas transgênicas floxed. Essa estratégia apresentou alta especificidade, evidenciada pela presença de fluorescência do tdTomato apenas no tecido daChP10,11. No entanto, este método ainda é limitado pela disponibilidade de linhagens de camundongos transgênicos floxed. Para resolver essa questão, pesquisadores têm empregado a injeção de ICV de vírus adenoassociado (AAV) para alcançar knockdown específico de ChP ou a superexpressão de genes-alvo12,13. Uma avaliação abrangente de diferentes sorotipos de AAV para infecção por ChP revelou que AAV2/5 e AAV2/8 exibem fortes habilidades de infecção na ChP, enquanto não infectam outras regiões cerebrais. No entanto, AAV2/8 infectou o ependima ao redor dos ventrículos, enquanto o grupo AAV2/5 não apresentou infecção14. Este método tem a vantagem de superar as limitações da aquisição de animais transgênicos floxed.
Este artigo descreve um protocolo passo-a-passo para knockdown gênico na ChP usando dois métodos: ICV de AAV2/5 carregando shRNA do receptor de adenosina A 2A (A 2A R) e proteína Cre recombinase consistindo de sequência TAT (CRE-TAT) recombinase para alcançar knockdown ChP-específico de A2A R. Os resultados do estudo sugerem que derrubar A2AR na ChP pode aliviar a encefalomielite autoimune experimental (EAE). Este protocolo detalhado fornece orientação útil para estudos da função ChP e knockdown específico de genes na ChP.
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Todos os procedimentos em animais descritos neste estudo foram conduzidos de acordo com as diretrizes descritas no Guia do NIH para o Cuidado e Uso de Animais de Laboratório e aprovados pelo Comitê Institucional de Cuidados e Uso de Animais da Universidade Médica de Wenzhou.
1. Animais
2. Knockdown específico de ChP de A2ARs com AAV2/5-shRNA
3. Knockdown específico de ChP de A2AR com um Cre/locus do sistema X-overP1 (Cre/LoxP)
Observação : os procedimentos a seguir podem ser obtidos usando o método descrito anteriormente. Consulte os passos 2.1-2.11 para obter métodos de injeção detalhados.
4. Perfusão transcárdica em camundongos
5. Corte e coloração de tecidos congelados
6. Indução do EAE
NOTA: Realizar indução de EAE após 2 semanas da injeção de shRNA ou CRE-TAT recombinase11.
7. Escore de déficit neurológico
8. Coloração hematoxilina-eosina (H&E)
9. Análise quantitativa da reação em cadeia da polimerase (qPCR)
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knockdown de A2AR específico para ChP por injeção ICV de AAV2/5-shRNA ou CRE-TAT
O papel de A2AR na ChP como um poderoso regulador da informação neural na patogênese do EAE permanece obscuro. Derrubar a expressão de A 2A R específica de ChP poderia lançar luz sobre os efeitos regulatórios de A2AR no sistema imunológico central em EAE e outras inflamações do sistema nervoso. Este estudo usou a injeção ICV de CRE-TAT para diminuir a expressão de A 2A R na ChP ...
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A pesquisa apresentou duas abordagens distintas para o knockdown direcionado de genes ChP. A primeira abordagem envolveu a injeção ICV de CRE-TAT, que contém Cre recombinase, em camundongos A2AR flox/flox. A segunda abordagem envolveu a injeção de ICV de AAV2/5 carregando shRNA de A2AR. Utilizando essas duas estratégias, o trabalho conseguiu o knockdown seletivo de A 2A R dentro da ChP e foi capaz de demonstrar os efeitos protetores da inibição da sinalização A2AR na ChP na pat...
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Os autores afirmam que não têm interesses financeiros concorrentes ou outras divulgações a declarar.
Agradecemos o apoio da Fundação Nacional de Ciências Naturais da China (Grant No. 31800903, concedido a W. Zheng) e do Wenzhou Science and Technology Project (No. Y2020426, concedido a Y. Y. Weng) por este trabalho.
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| Nome | Empresa | Número de catálogo | Comentários |
|---|---|---|---|
| Camundongos A2ARflox/flox | Laboratório Estadual de Oftalmologia, Optometria e Ciências Visuais, Universidade | ||
| AAV2/5-A2AR-ShRNA vírus | Shanghai Heyuan Biotechnology Co. LTD | pt-4828 | |
| meio de montagem antifade | Beyotime Biotechnology | 0100-01 | |
| capilar de vidro de borosilicato | Beijing Meiyaxian Technology Co. Ltd | B100-50-10 | |
| aparelho estereotáxico cerebral | RWD, Shenzhen | 69100 | |
| C57BL / 6 camundongos | Pequim Vital Charles River Laboratory Animal Technology Company | ||
| CRE-TAT recombinase | Millipore | SCR508 | |
| DAPI | Absin | B25A031 | |
| máquina de fatiar congelada | Leica | CM1950 | |
| H37Ra | Becton Dickinson e companhia | 231141 | |
| seringa Hamilton | Hamilton, American | P/N: 86259 | |
| confocal | Zeiss | LSM900 | |
| Freunds | Sigma | F5506 | |
| MOG35-55 | Suzhou Qiangyao Biotechnology Co., LTD | 4010006243 | |
| OCT cola | Epredia | 6502p | |
| paraformaldeído | Chengdu Kelong reagente químico Empresa | 30525-89-4 | |
| pentobarbital sódico | de pipeta PC13003 | Boyun Biotech | |
| Eppendorf | N45014F | ||
| PrimeScript 1ª fita | Takara | 6110A | |
| Sistema de PCR em Tempo Real | BioRad | CFX96 | |
| Rosa-LSL (Lox-StoP-Lox)-tdTomato camundongos | Jackson Laboratory | ||
| sacarose | Sangon Biotech | A502792-0500 | |
| homogeneizador de super alta velocidade | IKA | 3737025 | |
| Trizol | Invitrogen | solução | |
| Empresa de reagentes químicos Chengdu Kelong | 1330-20-7 |
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