1. Упаковка лентивирусов векторов
Лентивирусов векторов производятся котрансфекции из лентивирусов вектор передачи и другие плазмиды, необходимые для упаковки в 293T клеток кальцием метод трансфекции фосфатом. Мы используем 10 100-мм культуры тканей блюда в этом протоколе. Он может быть увеличен или уменьшен в зависимости от приложения. 293T клеточной линии сохраняется в модифицированной орлы Дульбекко среде (DMEM) с высоким содержанием глюкозы (4500 мг / л), с добавлением 10% эмбриональной телячьей сыворотки (FBS), 100 ед / мл пенициллина, 100 мкг / мл стрептомицина в 37 ° C инкубаторе с 5% CO 2.
- Семенной 293T клеток на 30-40 слияния% до 10 100-мм культуры тканей блюд (3 х 10 6 клеток / блюдо) в культуральной среде. Вернуться клетки инкубатора.
- После 20-24 ч культуре, проверьте плотность клеток. Клетки должны быть около 80% слияния во время трансфекции.
- Подготовьте 50 мл трубку. Добавить 4,4 мл TE79/10 (1 мМ TrisHCl, 0,1 мМЭДТА, рН 7,9) за вычетом общего объема следующие плазмидной ДНК. Добавить 100 мкг лентивирусов передача плазмиды (рис. 1), 58 мкг pMDLg / pRRE 31 мкг pCMV-G, 25 мкг pRSV-Rev, 600 мкл 2М CaCl 2. Аккуратно перемешайте.
- Подготовка еще 50 мл трубку. Добавьте 5 мл 2x HBS (0,05 М HEPES, 0,28 М NaCl, 1,5 мМ Na 2 HPO 4, рН 7.12).
- Возьмите ДНК-CaCl 2 смеси 10 мл пипетки и добавить в пробирку с 2 х HBS, по каплям при встряхивая трубку.
- Держите осадков реакции при комнатной температуре (RT) в течение 30 мин.
- Удалить культуры блюда из инкубатора. Смешать осадков реакции хорошо встряхивая. Добавьте 1 мл суспензии на каждые 100 мм блюдо содержащих клетки. Подвеска должна быть добавлена медленно, по капле, осторожно вращая среды в блюдо. Возвращение этих блюд в инкубатор и оставить на 5 часов.
- Удаление среды от культуры. Добавить 6 мл свежей питательной среде, содержащей 6 ммоль натрия буtyrate к каждому блюду. Вернуться культуры в инкубатор. После ночной культуры, если есть люминесцентные репортером в конструкцию, проверьте выражение гена-репортера под флуоресцентным микроскопом. Как правило, более 80% клеток выразить ген-репортер, если это обусловлено повсеместным промоутер (например, ЦМВ промотор).
- Через два дня (40-44 ч) после трансфекции, собирают супернатант из 10 блюд на 2 50 мл пробирки (около 30 мл каждая трубка). Замораживание супернатант в -80 ° C морозильник или перейти к следующему шагу.
2. Концентрация и очистка векторы
- Центрифуга недавно собранных или талой супернатант на 900 г (около 2000 оборотов в минуту) в течение 10 минут, чтобы удалить все клетки мусора в супернатант.
- Прикрепите 60-мл шприц 0,2-мкм фильтр SFCA шприц. Передача супернатант из 50 мл трубки шприц. Фильтр супернатант в пробирку центрифуги polyallomer.
- Возьмите 5 мл 20% сахарозы (подготовлен в PBS) в 5 мл пипетки. Вставитьпипетки на дно пробирки, содержащие центрифуги супернатант. Медленно добавить раствор сахарозы в соответствии с вектором супернатант. Повторите эти действия для супернатант из другой трубы.
- Центрифуга супернатанта в 11 000 оборотов в минуту и 4 ° C в течение 4 часов с Beckman ЮЗ28 качели ротора.
- Удалить супернатант. Добавить 150 мкл 4% лактозы (подготовлен в PBS) для каждой центрифуге трубки. Ресуспендируют гранул.
- Передача концентрированной вектор из всех пробирок на 1,5 мл трубки. Оставьте пробирку на льду в течение 15 мин.
- Смешать вектор подвески с помощью пипетки. Спина с микроцентрифужных на полной скорости (около 16000 г) в течение 1 мин.
- Передача супернатант в новую 1.5-мл трубку. Разделите окончательного образца в 20 мкл аликвоты и хранить их в -80 ° C морозильник.
3. Титрование векторы
- Семенной 5 х 10 4 / лунку HT1080 клеток в 12-луночного планшета в 1 мл DMEM среде с 10% ЭТС.
- После overnigHT культуры, рассчитывать клеток из одной ямы и набрать номер ячейки.
- Сделайте 5 раз серийного разведения (1:5, 1: 25; 1:125 и 1:625) концентрированного вектор с питательной среде. Добавить I мкл каждого разведенного вектор отдельных скважин. Образцы могут быть продублированы для повышения точности.
- Добавить 1 мкл 4 мг / мл Polybrene (Hexadimethrine метила) в каждой лунке, содержащей вектор и в и без вектора. Перемешайте, осторожно встряхивая пластины. Вернуться в инкубаторе в течение 48 часов.
- Удаление среды из скважин культуре клеток. Промыть каждую лунку с PBS. Добавить 250 мкл 1x трипсина-EDTA решение клеток. Когда клетки отделяются (3-5 мин), добавить 1 мл культуральной среды. Ресуспендируют клеток с помощью пипетки. Передача клеточной суспензии в пробирки на 1,5 мл центрифугу.
- Центрифуга в 900 г в течение 6 мин. Для векторов с люминесцентными гена-репортера (например, GFP), переходите к пункту 3.7 для анализа FACS. Для векторов, не репортер, переходите к пункту 3.8 для реального КПЦР времени.
- Для векторов, содержащих флуоресцентныеrescent гена-репортера, удалите супернатант и ресуспендируют осадок 300 мкл 3,7% формальдегида в PBS. Определить процент репортер положительных клеток на основе анализа FACS. Титр будут представлены как трансдукция единиц на миллилитр концентрированной вектор (TU / мл).

Например, если 1 х 10 5 клеток трансдуцированных с 1/25 мкл (0,04 мкл) вектора и 30% клеток репортер положительный, титр будет:

Используйте только разведения попадают в линейной зависимости между процентом положительных клеток и количество векторных добавил рассчитать титр. Окончательный титр должна быть в среднем титр получить преобразователями, по крайней мере 2 различных количеств вектора.
- Для векторов безфлуоресцентный ген репортер, извлечения геномной ДНК из клеток с использованием HT1080 QIAamp ДНК Mini Kit (Qiagen) в соответствии с протоколом производителя. Усиление вектор последовательности геномной ДНК с использованием ABI Prism 7000 Detection System (Applied Biosystems) с праймерами (ВИЧ-1 PBS / дюйм регион 17) 5'-CCGTTGTCAGGCAACGTG-3 'и 5'-AGCTGACAGGTGGTGGCAAT-3 », и TaqMan зонда 5 '-FAM-AGCTCTCTCGACGCAGGACTCGGC-TAMRA-3'. Альбумин ген, который является одним копий гена в геноме (2 экз / клетка) также усиливается с праймерами 5'-TGAAACATACGTTCCCAAAGAGTTT-3 'и 5'-CTCTCCTTCTCAGAAAGTGTGCATAT-3 », и зонд 5'-FAM-TGCTGAAACATTCACCTTCCATGCAGA-TAMRA-3 », как внутренний контроль. Определить копию количество векторных и альбумина методом ПЦР в 96-луночного планшета в соответствии с инструкцией завода-изготовителя со следующей программой: 50 ° C в течение 2 мин, 95 ° С в течение 10 мин, 35 циклов 95 ° C в течение 15 секунд и 60 ° C в течение 2 мин. Десять раз серийные разведения плазмиды с известной концентрацией (представлены в виде копиичисло), содержащий шаблон последовательности должны быть усилены для создания калибровочной кривой для количественного определения неизвестных образцов. Титр будет представлен как интеграция единиц на миллилитр концентрированной вектор (МЕ / мл).

4. Трансдукции неокортекса культур
Неокортекса культур, содержащих как нейроны и клетки глии готовится из коры мыши использованием двухступенчатой процедуры покрытие, как описано выше 18. Neocortices полученные из эмбриональных мышей на 14-16 день беременности высевают на ранее установленные глиальных монослоя в MEM с добавлением 10% FBS, 20 глюкоза мм и 2 мм глютамина в 24-луночного планшета для культуры ткани.
- Через 5 дней в пробирке, добавить 10 мкМ цитозинарабинозид (Ara-C) в neocortical культуру подавлять без нейронов деление клеток. Продолжить культуре клеток в течение 2 дней.
- Теплый питательной среды в 37 ° С на водяной бане 5-10 мин. Замените Ara-C среде, содержащей свежей питательной среды (500 мкл / лунку).
- Добавить вектор желаемого МВД (кратность инфекции; отношение числа векторных частиц с числом клеток-мишеней) к культуре. Продолжить культуры в течение 24 часов. Мы используем МВД 1-10 (обычно 5) в первичных корковых культур.
- Замените культуральной среде со свежей средой. Продолжить культуры. Если есть ген-репортер в векторной конструкции, проверить клетки под флуоресцентным микроскопом через 2 дня после трансдукции. Выражение репортер ген будет виден в нейронах 2-7 после трансдукции, в зависимости от конструкции вектора и дозы используется.
5. Представитель Результаты
Титры лентивирусов векторов производится с этого диапазона протокол 10 8 -10 10 МЕ / мл, whicч предназначены для трансдукции различных типов клеток из ЦНС, как в пробирке и в естественных условиях. таблице 1 и рисунке 2 показано представитель результат с помощью векторов производства этого протокола. Мы трансдуцированных мышиный неокортекса культур лентивирусов векторов выражения зеленый флуоресцентный белок (GFP), контролируемые synapsin (SYN) промоутер или глиального фибриллярного кислого белка (GFAP) промотора. Через семь дней после трансдукции, мы провели иммунной маркировать нейроны и астроциты с анти-NeuN и анти-GFAP антителами, соответственно. Как показано в таблице 1 и на рис. 2А, после трансдукции с вектора, несущего synapsin промоутера, более 90% нейронов (NeuN + клеток), экспресс-GFP и не астроциты (GFAP + клеток) выразить это ген-репортер. Когда GFAP промоутер используется в конструкции вектор (рис. 2В), около 80% астроцитов (GFAP + клеток) выраженияс GFP, все GFP + клеток астроцитов, что подтверждается колокализации с GFAP и отсутствия GFP выражение в NeuN-меченых клеток. Эти результаты показывают, что лентивирусов векторов очень эффективны для доставки трансгенов в клетках центральной нервной системы и клеточной конкретного гена может быть достигнуто при необходимости используются промоутеров.

Рисунок 1. Схематическое изображение ВИЧ на основе лентивирусов векторов и упаковка плазмид. ВИЧ-1 провируса показан в верхней части. Элементы вектора производства разделены на четыре различных плазмид. Лентивирусов передачи плазмида содержит гибридный LTR 5 ', в которой U3 область заменяется цитомегаловирус (CMV), промотор упаковки сигнала (ψ), RRE последовательность, центральный тракт polypurine (cPPT), гена (например, люминесцентные репортер) вместе с промоутером выбора, и 3 'LTR, в которомцис-регуляторных последовательностей полностью удаляются из U3 региона. pMDLg / pRRE содержит кляп и пол гены и последовательности РРЭ от ВИЧ-1 под контролем промотора CMV. pRSV-Rev содержит кодирующую последовательность Rev обусловлен промоутер RSV. pCMV-G содержит VSV-G гена белка под контролем промотора CMV. PA указывает на сигнал полиаденилирования от человеческого β-глобина генов.

Рисунок 2. Экспрессия генов в репортер мыши неокортекса смешанной культуры трансдуцированных лентивирусов переносчиков клетки определенного типа промоутеров. Культур трансдуцированных LV-SYN-GFP () или LV-GFAP-GFP векторов (B) в МВД 5. Через семь дней после трансдукции клеток immunostained с анти-NeuN или анти-GFAP антителами. Верхняя панель показывает GFP флуоресценции, средней панели показывают, окрашивания и нижняя панели объединены изображения (GFP: зеленый; NeuN или GFAP: красный).
| Вектор | GFP + клеток в нейроны | GFP + в астроциты |
| LV-SYN-GFP | 92,2 ± 7,3 | 0 |
| LV-GFAP-GFP | 0 | 78,3 ± 11,5 |
Таблица 1. Сравнение GFP выражение в мышиных неокортекса культуры трансдуцированных лентивирусов переносчиков различных промоутеров.
мышей неокортекса культур (5 х 10 5 / и в 24-луночного планшета) были трансдуцированных LV-SYN-GFP или LV-GFAP-GFP в МВД 5. Через семь дней после трансдукции, культуры были зафиксированы и immunostained для NeuN или GFAP. Количество GFP и NeuN / GFAP выражения клетки подсчитывали в образах из 10 полей в экспериментальных условиях. Значения представляют собой процент нейронов (NeuN + клеток) илиастроциты (GFAP + клетки), которые также выразили ген GFP репортера. Значения указаны средние значения ± SD из трех независимых экспериментов.