Productie en gebruik van Lentivirus om selectief transduce Primaire Oligodendrocyte Precursor Cellen voor

Developmental Biology

Your institution must subscribe to JoVE's Developmental Biology section to access this content.

Fill out the form below to receive a free trial or learn more about access:

 

Cite this Article

Copy Citation | Download Citations | Reprints and Permissions

Peckham, H. M., Ferner, A. H., Giuffrida, L., Murray, S. S., Xiao, J. Production and Use of Lentivirus to Selectively Transduce Primary Oligodendrocyte Precursor Cells for In Vitro Myelination Assays. J. Vis. Exp. (95), e52179, doi:10.3791/52179 (2015).

Please note that all translations are automatically generated.

Click here for the english version. For other languages click here.

Abstract

Myelination is een complex proces dat zowel neuronen en gliacellen myelinevormende omvat, oligodendrocyten in het centrale zenuwstelsel (CZS) en Schwann-cellen in het perifere zenuwstelsel (PNS). We gebruiken een in vitro assay myelinisatie, een gevestigd model voor de studie CNS myelinisatie in vitro. Om dit te doen, zijn oligodendrocyt voorloper cellen (OPC's) toegevoegd aan de gezuiverde primaire knaagdieren dorsale wortel ganglion (DRG) neuronen te myeliniserende co-culturen te vormen. Om specifiek ondervragen de rollen die specifieke eiwitten door expressie oligodendrocyten uitoefenen op myelinisatie hebben we protocollen selectief transduceren OPC met de lentivirus overexpressie wildtype constitutief actieve of dominant negatieve proteïnen alvorens gezaaid op de DRG neuronen ontwikkeld. Dit stelt ons in staat om specifiek te ondervragen de rollen van deze oligodendrogliale eiwitten bij het reguleren myelinisering. De protocollen kunnen ook bij de studie van ot toegepasthaar celtypen, waardoor een aanpak die selectieve manipulatie van eiwitten met een gewenste cel tot expressie, zoals oligodendrocyten voor de gerichte bestudering van signalering en compensatiemechanismen maakt. Samenvattend combineren de myelinisatie in vitro assay met lentivirale geïnfecteerd OPC levert strategisch instrument voor de analyse van moleculaire mechanismen voor myelinisatie.

Introduction

Myelinisatie van axonen is cruciaal voor de snelle en efficiënte overdracht van actiepotentialen in zowel het centrale en perifere zenuwstelsel. Gespecialiseerde cellen, Schwann cellen in het perifere zenuwstelsel en oligodendrocyten in het centrale zenuwstelsel, wikkel rond en ensheathe axonen in myeline, effectief te isoleren van de zenuw en het faciliteren saltatorische geleiding 1. Het proces van myelinisatie kan worden bestudeerd in vitro met retinale ganglion neuronen 2, ontworpen nanovezels 3 of dorsale wortel ganglion neuronen samen gekweekt met ofwel Schwann-cellen 4 of oligodendrocyten 5-7. De in vitro myelinisering test is een gevestigd model voor het bestuderen van het zenuwstelsel myelinisatie en het veel van de fundamentele processen die optreden tijdens myelinisatie in vivo 5-8 repliceert. De test omvat de co-cultuur van gezuiverde populaties van ganglion (DRG) neuronen, met OPC (voor CNS myelinisatie) of Schwann-cellen (voor myelinisatie PNS). Onder bepaalde voorwaarden deze myeliniserende cellen ensheathe DRG axonen in de bestelde, ultra structureel gecontroleerd, multi-lamellaire isolerende plasmamembraan die dezelfde complement van myeline specifieke eiwitten die aanwezig zijn in vivo te uiten.

De meest gebruikte cellen bij studeren CNS myelinisatie in vitro co-kweken van DRG neuronen en OPC, die met succes gebruikt volgens welke exogene factoren zoals de neurotrofinen uitoefenen op CNS myelinisatie in vitro 5,6 bestuderen. Exogene factoren zoals groeifactoren of kleine moleculen farmacologische remmers op grote schaal gebruikt om de rol van signaaltransductiewegen in myelinisatie met de DRG-OPC coculture model 7,9 bestuderen. In de gemengde co-kweek instellingen die zowel de neuronen en oligodendrocyten bevatten, formeel mogelijk blijft dat ofwel de groeifactoren of de farmamacological remmers zou hebben uitgeoefend effecten op zowel de DRG neuronen en oligodendrocyten (OL). Dit biedt wel de mogelijkheid om specifiek ontleden de rollen die de eiwitten tot expressie alleen door DRG of oligodendroglia uitoefent op myelinisatie met deze dubbele celsysteem. Ondubbelzinnig bevestigen dat de signaleringsroute in oligodendrogliale direct regelt myelinisatie lentivirale transductie van OPC vóór het zaaien op DRG neuronen voor myelinisatie in vitro assay heeft bewezen een elegante manier om zowel wildtype en mutante eiwitten tot overexpressie brengen, zoals ook als knockdown expressie van constitutief tot expressie gebrachte eiwitten door oligodendrocyten. Zo biedt deze aanpak een laan om specifiek te ondervragen en te manipuleren signaalwegen binnen oligodendrocyten voor het bestuderen van myelinisatie 9,10.

In dit artikel rapporteren we methoden die we hebben ontwikkeld om een ​​eiwit van interesse overexpressie selectief in oligodendrocyten via een lentiviraalbenadering voor het bestuderen myelinisatie in vitro. De techniek begint met het genereren van expressie vectoren die het gen van belang, hetzij in een wild type, constitutief actieve of dominant negatieve vorm die vervolgens worden gekloneerd in de vector pENTR (pENTR L1-L2 pENTR4IRES2GFP). Deze vector (die het gen van belang), de CMV promotor donor (pENTR L4-R1 pENTR-pDNOR-CMV) en de 2K7 lentivector worden gecombineerd in een enzymreactie op een 2K7 vector die CMV promoter, het gen van belang, een produceren interne ribosomale ingangsplaats en GFP (Figuur 1). Deze gateway gekloneerd 2K7 construct in combinatie met de PMD2.G virus envelop en de pBR8.91 virus pakket kan worden gecotransfecteerd in HEK293T cellen lentivirus die vervolgens kan worden gebruikt om OPC transduceren genereren. Eenmaal besmet met het lentivirus de OPCs drukken een hoog niveau van het eiwit van interesse. Deze OPC's kunnen vervolgens worden gezaaid op DRG-neuron culturen en het effect dat expressiehoge niveaus van het gewenste eiwit uitoefent op myelinisatie kunnen worden uitgelezen. De co-kweken worden beoordeeld voor myeline eiwit expressie door Western blot analyse en gevisualiseerd voor de vorming van gemyeliniseerde axonen segmenten door middel van immunocytochemie.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

OPMERKING: alle dieren die voor deze studie waren van gemengd geslacht en gefokt bij de Animal-voorzieningen van de afdeling Anatomie en Pathologie en De Florey Instituut voor Neurowetenschappen en Mental Health Research aan de Universiteit van Melbourne. Alle dierlijke procedures werden goedgekeurd door dierproeven ethische commissies aan de Universiteit van Melbourne.

1. Klonen van 2K7 Lentivector

  1. Voor het kloneren van het gen van belang in de 2K7 lentivirale vector, subkloneren van het gen in de vector pENTR (3637 bp, kanamycineresistente) onder toepassing van standaard moleculaire technieken 11. Gebruik de EcoRI en SacII restrictieplaatsen voor het subkloneren.
  2. Versterking van de 2K7 Lentivector
    1. Transformeren 2K7 lentivector DNA door voorzichtig te mengen 100 ng van plasmide DNA met competente cellen en incubeer op ijs gedurende 30 minuten.
    2. Heat shock DNA / competente cellen mengen bij 42 ° C gedurende 90 sec en plaat ze op LB-agarplaten die zowel ampiciLLIN (100 ug / ml) en chlooramfenicol (15 pg / ml) bij 37 ° C gedurende 16-18 uur.
      OPMERKING: Chloramphenicol wordt gebruikt om recombinatie tussen de lange terminale herhalingen te voorkomen.
    3. De volgende dag, groei geselecteerde bacteriële klonen in LB medium dat zowel ampicilline (100 ug / ml) en chlooramfenicol (15 pg / ml) bij 37 ° C gedurende 16-18 uur. Extraheer het DNA met een commercieel plasmide-DNA Maxiprep kit volgens instructies van de fabrikant.
  3. Sub-kloneren van pENTR vector tot 2K7 Lentivector (figuur 1)
    Figuur 1
    Figuur 1:. Schematische weergave van de Gateway recombinatieproces Het gen van interesse, hier voorgesteld als Flag-Erk1, wordt gekloneerd in de pENTR L1-L2 vector. Dit wordt toegevoegd aan de pENTR L4-R1 vector bevattende de CMV-promoter en de ruggengraat 2K7 vector. Deze drie vectoren worden gerecombineerd door LR Clonase II Plus enzymSteek het gen-van-belang en de promotor in de virus-ready 2K7 vector.
    1. Voeg het volgende toe aan een 1,5 ml tube en meng voorzichtig:
      L4-R1 pENTR-pDNOR-CMV (promotor) (60 BNG) 1-2,5 pi
      L1-L2 pENTR4IRES2GFP (met een gen van belang) (80 BNG) 1-2,5 pi
      K7 lentivector (80 ng / pl) 1 pl
      TE-buffer, pH 82-5 gl
      Totaal 8 pi
    2. Verwijder clonase enzymmengsel van -80 ° C en ontdooien op ijs gedurende 2 minuten. Zorg ervoor dat dit enzym een ​​verse hoeveelheid van -80 ° C als het enzym aanzienlijk is verminderd kloneringsefficiëntie met herhaalde vries-dooi cycli
    3. Voeg 2 pl enzym per reactie en meng goed via vortex, en incubeer de clonasereactie mengsel bij 23-25 ​​° C gedurende 6-24 uur.
    4. Voeg 1 pl proteinase K oplossing (met enzym kit) aan de clonasereactie mengsel en incubeer gedurende 10 minuten bij 37 ° C.
    5. Transformeren clonasereactie mengsel in competente cellen en groeien de selectkolonies op LB medium dat ampicilline (100 ug / ml) bij 37 ° C gedurende 16-18 uur.
    6. Extraheren en zuiveren van DNA met een commercieel plasmide-DNA Miniprep kit volgens instructies van de fabrikant.
    7. Bevestig het DNA via de spijsvertering gebruikmaking van restrictie-enzymen Spe I en Sac II en een geschikte buffer conform de aanwijzing van de fabrikant om het fragment met de promotor en gen van belang te verwijderen.
      OPMERKING: Deze stap is van cruciaal belang om te controleren of de gesubkloneerde DNA heeft de juiste insert gen van belang met de juiste vector backbone. De grootte van de vector zelf zonder ingevoegde fragment 6,7 kb. De omvang van de losgelaten ingevoegde fragment omvat zowel de promotor en het insert gen van belang. Bereken het verwachte fragment maten van de digest voor het specifieke gen via een DNA-sequentie-editing programma, bijvoorbeeld, APE - een plasmide Editor.
    8. Controleer de afmetingen van beide DNA vector backbone en de vrijgemaakte fragment door het uitvoeren van een 1% agarosegelin 1x TAE-buffer (zie tabel voorraad oplossingen) op 100 V.
    9. Amplify de bevestigde DNA door groeiende bacteriën in 500 ml LB medium dat ampicilline (100 ug / ml) bij 37 ° C gedurende 16-18 uur.
    10. Extraheren en zuiveren van DNA met een commercieel plasmide-DNA Maxiprep kit volgens instructies van de fabrikant.
      OPMERKING: Maxiprep genereert typisch voldoende hoeveelheid DNA die nodig is voor virusproductie.
  4. Herhaal stap 1.3.9-1.3.10 de volgende DNA's voor lentivirale preparaten amplificeren: Envelop vector (PMD2.G, 6,1 kb), Pakket vector (pBR8.91, 12.5 kb) en een lege lentivirale vector als controle (GFP -CMV-2K7, 8,7 kb).

2. 2K7 Virus Production

OPMERKING: Dag 1:

  1. Op de dag van de transfectie, plaat 32 miljoen HEK293- T-cellen in T175 kolf met 25 ml HEK293- T-cel media (zie de tabel op voorraad oplossingen). Als alternatief, plaat 16 miljoen cellen van de dagvóór de transfectie als de tijd loopt strak op de dag van de transfectie.
    OPMERKING: Transfectie kan even succesvol door uitplaten cellen op de dag van transfectie of voorafgaand aan de dag. Met een van de twee alternatieven, het kritieke punt hier is te waarborgen cellen worden vastgeplakt op kweekschaal oppervlak voor transfectie.
    OPMERKING: Dag 2:
  2. Transfectie
    1. Voorafgaand aan transfectie DNA verdunnen tot 1 ug / ul in TE buffer die 10 mM Tris pH 8, 1 mM EDTA pH 8 in gedeïoniseerd water bevatten.
    2. In een 50 ml buis, stelt een master mix (tabel 1) voor transfectie in de T175 kolf. DNA toevoegen aan voorverwarmde Dulbecco's Modified Eagle Medium (DMEM) en meng goed door de vortex, voeg dan steriele polyethylenimine (PEI) (zie de tabel op voorraad oplossingen) om voortijdige neerslaan te voorkomen. ">
      Vector trong> Concentratie Volume
      pMDG.2 1 ug / ul 5 gl
      pBR8.91 1 ug / ul 15 pl
      2K7 vector met GFP + gen van belang 1 ug / ul 22 pi
      Steriele Polyethyleenimine (PEI) 1 g / l 500 pi
      DMEM 2.100 pi
      Tabel 1: Voorbereiding transfectiemix voor 2K7 Virus.
    3. Meng goed door het buisje 3-4x en incubeer gedurende 15 minuten bij kamertemperatuur (RT).
    4. Voer een volledige media verandering op HEK293T cellen. Zuig uit het kweekmedium uit cellen volledig en te voeden met voorverwarmde HEK293T celcultuur media (25 ml per T175 kolf).
    5. Voeg de transfectie mengsel (DNA / PEI mengsel) druppelsgewijs aan de monolaag cellen. Verplaats voorzichtig om goed te mengen en incubeer getransfecteerde cellen bij 37 ° C, 5% CO 2, 's nachts.
      OPMERKING: Dag 3:
    6. Om ervoor te zorgen de transfectie succesvol is, controleer GFP expressie 24 uur na transfectie via een fluorescentie microscopie.
      OPMERKING: Meer dan 50% van de cellen die GFP geeft gewoonlijk een goede transfectie.
      OPMERKING: Dag 4:
    7. Bij de 48 uur na transfectie, het verzamelen van de virale supernatant en te vervangen door verse HEK293 T-media (25 ml per T175 kolf).
      1. Centrifugeer het virale supernatant bij 1140 xg gedurende 10 min bij 4 ° C te helderen celresten uit de supernatant. Overdracht heldere supernatant aan 50 ml buisje en bewaar bij 4 ° C.
        OPMERKING: Dag 5:
    8. Op 72 uur na transfectie, verzamel de tweede partij van viraal supernatant. Herhaal stap 2.3.1 en het zwembad 48 en 72 uur ontruimd bovenstaande vloeistoffen.
    9. Om het virus, centrifuge viraal supernatant geconcentreerd bij 170.000 xg gedurende 90 min bij 4 ° C met 30 ml ultracentrifuge buizen.
    10. Verwijder het supernatant en herhaal stap 2.6 tot alle heldere supernatant werd gecentrifugeerd waardoor een (onzichtbaar) pellet virus plus geprecipiteerd PEI in de bodem van de buis.
    11. Om virus opnieuw in suspensie, voeg 500 ul SATO media (zie tabel op voorraad oplossingen) om de ultracentrifuge buizen. Vortex gedurende 30 seconden eennd schraap de onderkant van de buis met een pipet tip om mechanisch los te maken van het virus. Herhaal deze stap 6x om virale pellet los.
    12. Bundelen de geresuspendeerd virus in microcentrifugebuisjes en spin heel kort om onoplosbare PEI verwijderen. Filtreer de bovenstaande vloeistof door een 0,45 pm filter om eiwitten te verwijderen.
    13. Aliquot het virus in 20 ul, 50 ul en 100 ul aliquots en bewaar bij -80 ° C.

    3. virale titer bepaling in HEK293T cellen

    1. Om de expressie van eiwit van interesse te controleren en om de optimale virale concentratie experimenten bepalen, voeg een reeks seriële verdunningen van virale voorraad (bijvoorbeeld 0, 5, 10, 20, 40, 80 ui) aan HEK293 T-cellen uitgeplaat in transduceren 6-well platen en kweek gedurende 24 uur bij 37 ° C, 5% CO2. Dit protocol genereert typisch virus die kunnen worden gebruikt in concentraties die variëren van 1:50 tot 1: 200, dat stabiele expressie van het gen te bereikenbelang.
    2. 48 uur na virale transductie, lyseren HEK293T cellen in TNE buffer (zie tabel voorraad-oplossing) met proteaseremmers.
      1. Spoel putjes tweemaal met koud DPBS en voeg vervolgens 150 pl TNE buffer aan elk putje.
      2. Lyse cellen door en neer te pipetteren 5-10x. Transfer hele cellysaten 1,5 ml microcentrifugebuis en incubeer op ijs gedurende 15-30 min.
      3. Centrifugeer de lysaten bij 4 ° C gedurende 30 minuten bij maximale snelheid (20000 xg) en overdracht heldere supernatant naar een nieuwe buis voor bepaling eiwit door Bradford en daaropvolgende Western blot analyse.
    3. Bepaal het niveau van expressie van het eiwit van belang door standaard western blot analyse terwijl het sonderen voor antilichamen tegen het eiwit zelf en de gesmolten tag (dat wil zeggen, de Vlag). Gebruik de virale verdunning> 95% GFP + cellen en robuuste expressie van eiwit van interesse voor experimentele oplevert.

    4. Isolatie en Cultuur van DRG's (Figure 2 stappen 1 & 2)

    Figuur 2
    Figuur 2:. Schematische weergave van de myelinisatie in vitro assay DRG neuronen worden ontleed uit P2-3 rat pups, vervolgens gezuiverd en gekweekt gedurende twee weken (1-2). OPC's worden gezuiverd van P7-9 rat hersenen met behulp van immunopanning (3). OPC's worden vervolgens geïnfecteerd met lentivirus en gekweekt gedurende 48 uur (4). OPC's worden vervolgens gezaaid op DRG's, en alle groeifactoren van belang, zoals BDNF worden toegevoegd (5). Co-culturen zijn vervolgens gekweekt gedurende 2 weken om OPC te differentiëren en myeliniseren de axonen (6). Tenslotte worden co-kweken hetzij gelyseerde voor western blotting of immunocytochemie vaste (7).

    OPMERKING: Dag 1- 2 dagen voor dissectie:

    <ol>
  3. Coat geautoclaveerd 22 mm x 22 mm dekglaasjes met poly-L-ornithine (0,5 mg / ml) in een 6-wells plaat en incubeer bij 37 ° C geïncubeerd.
  4. Op de volgende dag, jas coverslips opnieuw met Laminin (20 ug / ml in MEM) bij 37 ° C gedurende de nacht, aspireren overtollige en droog gedurende 20 minuten in weefselkweek kap.
    OPMERKING: Dag 2: Dissection en isolatie van DRG's:
  5. Offer P2-P3 rattenpups 12x door cervicale doorsnijding.
  6. Verwijder de huid die over de spieren van de rug van het dier. Gebruik Vannas schaar om vertebrale foramen openen en een tang om voorzichtig schep het ruggenmerg.
  7. Rukken uit DRG's dat er in liggen tussen de wervelkolom en afgesneden bevestigd spinale zenuwen, dan plaats DRG's in een 33 mm petrischaal met 3 ml L-15 media. Het is gewoonlijk mogelijk te verzamelen tussen 8 en 12 DRG van elke zijde van het ruggenmerg
  8. Overdracht verzameld DRG samen met de L-15 medium in een 15 ml buis, centrifuge bij 180 xg gedurende 5 minuten.
  9. Aspirerenhet supernatant, voeg 2 ml 0,25% trypsine pellets DRG en incubeer bij 37 ° C gedurende 30 min.
  10. Voeg 5 ml M1 medium (zie Tabel stamoplossing) de DRG pellets stoppen trypsine en centrifugeer bij 180 xg gedurende 3 min bij kamertemperatuur.
  11. Zuig supernatant, resuspendeer de pellet in 2 ml voorverwarmde M1 medium (niet met groeifactoren). Vermaal de ganglia pellet door pipetteren 50x of totdat de ganglia worden gedispergeerd. Centrifugeer celsuspensie bij 180 xg gedurende 3 min.
  12. Hersuspendeer los neuronen in M1 media en plaat vastgelegd in een 6-wells plaat op 5 ganglia per 100 ul per putje.
  13. Na minimaal 4 uur incubatie om prolifererende niet-neuronale cellen te verwijderen, om bevestiging te vergemakkelijken, verwijdert M1 media en voeden neuronen met M2 media (zie tabel op voorraad-oplossing). Cultuur DRG neuronen in de aanwezigheid van NGF (100 ng / ml) een cultuur van NGF-afhankelijke TrkA tot expressie DRG zuiveren. U kunt ook gebruik maken van BDNF (100 ng / ml) aan BDNF-afhankelijke TrkB-expres zuiverenzingen DRG.
  14. Handhaaf neuronen in M1 medium (+ NGF of BDNF bij 100 ng / ml) afwisselen met anti-mitotische M2 media voor 2 weken hieronder.
  15. Handhaaf medium M1 (+ NGF of BDNF bij 100 ng / ml) op dag 4-6, 8-10, 12-14 en M2 media (+ NGF of BDNF bij 100 ng / ml) met FDU en uridine op dag 1 4, 6-8 en 10-12. Een minimum van 3 cycli van M2 media zuivering vereist.
  16. Behouden DRG in M1 alleen voor een verdere week na het voltooien van de 2 week antimitotische cyclus. Veranderen M1 media om de 2-3 dagen.

5. Isolatie en Cultuur van OPC's (figuur 2 stap 3)

OPMERKING: Dag 1- 2 dagen voor dissectie:

  1. Coat 10 cm weefselkweekplaten met Poly-D-Lysine (PDL, 10 ug / ml in gesteriliseerd gedeïoniseerd water) bij 4 ° C overnacht.
    Opmerking: Dag 2: 1 dag voor dissectie:
  2. Was PDL platen met gesteriliseerd gedemineraliseerd water voor 3x. Laten drogen ~ 6 uur in weefselkweek kap. Als niet wordt meteen gebruikt, wrap en op te slaanmaximaal 4 weken bij 4 ° C.
  3. Bereid secundair antilichaam platen voor immunopanning. Voor 1 hersenen dissectie, bereiden 2x IgG platen (voor RAN2 antilichaam aan astrocyten en O1 antilichaam te verwijderen te verwijderen premyelinating oligodendrocyten), met 45 pi Geit α muis IgG in DPBS (15 ml) per 10 cm petrischaal; 1x IgM dienblad (O4 antilichaam voor het selecteren oligodendrocyt voorloper cellen), 45 pl geit α muis IgM in DPBS (15 ml) per 10 cm petrischaal.
    OPMERKING: Dag 3: dag van de dissectie:
  4. Voeg 200 eenheden van papaïne in 10 ml papaïne buffer (tabel 2), en opwarmen bij 37 ° C totdat de buffer helder wordt.
    Concentratie 250 ml De eindconcentratie
    EBSS voorraad 10x 25 ml 1x
    MgSO4 100 mM 2.5 ml 1 mM
    Glucose 30% 3 ml 0,46%
    EGTA 0.5 M 1 ml 2 mM
    NaHCO3 1 M 6.5 ml 26 mM
    Breng het volume tot 250 ml met gedemineraliseerd water en filter steriliseren
    Tabel 2: Bereiding van papaïne buffer.
  5. Was alle secundaire antilichaam platen met DPBS voor 3x.
  6. Giet de RAN2 en O1 antilichaam op de IgG-platen en de O4 hybridoma- aan de IgM-plaat. Incubeer al deze primaire antilichaam platen gedurende meer dan 2 uur bij KT.
  7. Ontleden één brein van een P7 rat. Onthoofden een pup met geslepen schaar en verwijder de huid bovenop de schedel met een schaar.
    1. Snijd rond de schedel van de occipitale kwab, de temporale kwab en de frontale kwab. Verwijder de hersenen uit de schedel met behulp van een pincet en voorzichtig overbrengen naar een 35-mm petrischaal met 1 ml DPBS.
    2. Snijd de hersenen in kleine stukjes ruwweg met een schaar of steriel mes.
  8. Filter voorverwarmd papaïne buffer (10 ml) in een nieuwe 15 ml buis met enkele korrels van L-cysteïne, voeg 200 ul DNAase (12.500 U / ml) de gefilterde papaïne buffer.
  9. Giet de papaïne buffer op de in blokjes gesneden hersenweefsel; incuberen bij 37 ° C gedurende 90 min.
  10. Gentlly overdracht los hersenweefsel in 50 ml buis met behulp van een pipet 25 ml enlaat bezinken.
  11. Verwijder papaïne buffer, voeg 2 ml Lo Ovo (ovomucoïde) naar de hersenen weefsels en titurate 5-10x door pipetteren te breken brokken van hersenweefsel, laat bezinken en verwijder de top 2 ml van de bovenstaande naar een nieuwe buis.
  12. Voeg nog een 2 ml Lo Ovo aan hersenweefsel en herhaal stap 5.11 tot er geen stukjes weefsel blijven. Tituration kan krijgen steeds agressiever.
  13. Centrifugeer gedissocieerde celsuspensie gedurende 15 minuten bij 200 x g. Zuig uit supernatant en resuspendeer celpellet in 10 ml Hi Ovo en centrifugeer gedurende 15 minuten bij 200 x g.
  14. Was de eerste immunopanning plaat (Ran 2 plaat) met DPBS voor 3x. Zuig supernatant, resuspendeer cellen in 10 ml panning buffer (tabel 2) en giet op de eerste immunopanning plaat (Ran 2 plaat). Incubeer de cellen gedurende 15 minuten bij kamertemperatuur.
  15. Was de tweede immunopanning plaat (O1 plaat) met DPBS voor 3x.
  16. Na de incubatie op de eerste immunopanning plaat, tip de celsuspensie op tweedeimmunopanning plaat (O1 plaat), Spoel alle losse cellen van het oppervlak van de plaat met 1-3 ml van panning buffer en pipetteer de O1 plaat. Incubeer de cellen gedurende 15 minuten bij kamertemperatuur.
  17. Was de derde immunopanning plaat (O4 plaat). Deze plaat is de positieve selectie plaat waar de OPC's binden het oppervlak. Was de O4 plaat met DPBS voor 3x.
  18. Na de incubatie op de tweede immunopanning plaat overbrengen van de cellen naar de uiteindelijke immunopanning plaat (O4 plaat), incubeer cellen gedurende 45 min bij kamertemperatuur. Deze stap zal O4 + OPC's te selecteren.
  19. Zuig het supernatans van de laatste immunopanning plaat (O4 plaat) en spoel de plaat met EBSS voor 6x.
  20. Om OPC verwijderen van de plaat, incubeer cellen met 5 ml warm 0.05% trypsine-EDTA verdund 1:10 met EBSS bij 37 ° C gedurende 8 min.
  21. Voeg 5 ml 30% FBS (in EBSS) om de trypsine te neutraliseren. Verwijder cellen af ​​oppervlak van de plaat door pipetteren voor ongeveer 50x.
  22. Breng alle celsuspensie naar een nieuwe buis en centrifugeer gedurende 15 minuten bij 200 x g.
  23. Gooi supernatant en resuspendeer celpellet in 1 ml voorverwarmde SATO media, gevolgd door de cel tellen. Dissectie van een brein kan opleveren 1,5-2.000.000 OPC's.
  24. Plaat cellen op droge PDL beklede platen bij een dichtheid van 1 x 10 5 en 5 x 10 5 per 10 cm plaat met in SATO media (10 ml) dat ciliaire neurotrofe factor bevatten (CNTF, 10 ng / ml), van bloedplaatjes afgeleide groeifactor (PDGF, 10 ng / ml), neurotrofine 3 (NT3, 1 ng / ml) en forskoline (4,2 ug / ml) 2,12. Cultuur OPC bij 37 ° C, 8% CO2.

6. transducing OPC

  1. Cultuur primaire OPC in SATO media (10 ml / 10 cm plaat) met CNTF (10 ng / ml), PDGF (10 ng / ml), NT3 (1 ng / ml) en forskoline (4,2 ug / ml) bij 37 ° C, 8% CO2 gedurende 24 uur na dissectie.
  2. Volledig te zuigen uit de OPC cultuur media, diervoeder cellen met versgemaakte SATO media (10 ml) Met groeifactoren (zie hierboven in stap 6.1).
  3. Virus Naar de OPC naar de optimale concentratie bepaald met stap 3 (figuur 2, stap 4), OPC cultuur nog eens 48 uur.

7. OPC Seeding voor myeliniserende Co-culturen (Figuur 2, 5 en 6)

  1. Om OPC het oppervlak, eerste spoeling OPC platen schaffen 8 ml EBSS maal, vervolgens incubeer cellen met 5 ml warm 0.05% trypsine-EDTA verdund 1:10 met EBSS bij 37 ° C gedurende 2 min.
  2. Neutraliseer het trypsine met 30% FBS in EBSS (5 ml) en cellen van de plaat verwijderd door pipetteren. Overdracht celsuspensie aan een 15 ml buis, centrifuge bij 180 xg gedurende 15 min bij KT.
  3. Zuig het supernatant en resuspendeer celpellet in 1 ml voorverwarmde SATO media gevolgd door celgetal.
  4. Voorafgaand aan de OPC zaaien, volledig aspireren media uit de DRG cultuur plaat. Zachtjes zaad 200.000 OPC's druppelsgewijs op de DRG neuronen zoals eerder beschreven 4-6.
    OPMERKING:De totale OPC zaaien volume moet kleiner zijn dan 200 ul per 22 mm dekglaasje.
  5. Verlaat cellen om zich te vestigen, zonder het verplaatsen van de plaat gedurende 10 minuten in de weefselkweek kap, dan voorzichtig bijvullen met 1 ml voorverwarmde SATO media per well.
  6. Replate de overgebleven zus OPC's met SATO media met groeifactoren (zie stap 6.1). Gebruik deze zuster OPC expressie van het eiwit van interesse te controleren.
  7. Na 24 uur, vervang de SATO media met de co-cultuur media (2 ml / putje) met SATO media (geen factoren) en Neurobasal (v / v) met 1% B27. Handhaving van de co-culturen voor 14 dagen met de media te veranderen om de 2-3 dagen.
  8. Beoordeel de co-culturen myeline eiwit expressie door Western blot analyse en visualiseren voor de vorming van gemyeliniseerde axonen segmenten door dubbel immunokleuring met antilichamen tegen myeline basisch eiwit markers en neuronale merkers 4-6.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

De vlag gelabeld extracellulair signaal verwante kinase 1 (Flag-Erk1) construct voor lentivirus productie wordt gecontroleerd door restrictie-enzym digest van de gebruikte constructen, zowel de 2K7 constructen en de verpakking en toebehoren constructen die voor virusproductie (figuur 3) .

Figuur 3
Figuur 3: DNA construct controle. Alle DNA-constructen die voor lentivirus productie werden gezuiverd uit Stbl3 bacteriën en gecontroleerd door restrictie-enzym digestie. Toe en verpakking vectoren werden gedigesteerd met NcoI en EcoRI, zoals aangegeven, en vergeleken met ongesneden plasmide (A). 2K7-GFP werd geknipt met Spel en SacII (A). 2K7-vlag-Erk1 DNA werd geverifieerd door digestie met ofwel Spel of Sacll alleen, of door te dubbelklikken digest (B). Bandenpatronen warenvergeleken met verwachte patronen gegenereerd uit virtuele digestie van het construct sequenties met ApE software.

Om de optimale verdunning te gebruiken op OPC bepalen, werd de Erk 1 lentivirus getitreerd in HEK293T-cellen (figuur 4). Dit werd gedaan door het toevoegen van verschillende virale verdunningen tot HEK293T cellen (Figuren 4A, 4C en 4D) of OPC (figuur 4B). Expressie van de toename met de tijd (Figuur 4D) gen-of-interest. Klik hier om een grotere versie van deze afbeelding te bekijken.

Figuur 4
Figuur 4: Titratie van de Vlag-Erk1 virus in HEK293T cellen en OPC's. Flag-Erk1 virus werd getitreerd in HEK293T-cellen (A, C, D) of OPC (B). HEK293T-cellen (A) of OPC (B) werden afgebeeld op GFP-expressie 48 uur na infectie met Flag-Erk1 virus. HEK293T cellysaten werden gesondeerd op de aanwezigheid van Erk1 of totaal Erk1 / 2 na 48 uur infectie (C). HEK293T cellysaten werden gesondeerd op de aanwezigheid van vlag, Erk1 / 2 en actine als beladingscontrole ofwel 48 uur of 96 uur na infectie met Vlag-Erk1 virus (D). Deze blots werden allemaal geblot en samen afgebeeld directe vergelijking van expressieniveaus bij de twee tijdstippen (D) vergemakkelijken. Schaal bar voor (A) = 100 micrometer. Schaal bar voor (B) = 50 um. Klik hier om een grotere versie van deze afbeelding te bekijken.

Zodra de optimale virusverdunning werd vastgesteld, werden gezuiverd OPC geïnfecteerd en gedurende minimaal 48 uur om transgenexpressie te bereiken sufficient niveaus, dan gezaaid op DRG neuronen hun myelinisatie potentieel (figuur 5) te evalueren. Zodra gezaaid op DRG neuronen, wordt OPC differentiëren tot oligodendrocyten en beginnen myeline-eiwitten, die kunnen worden beoordeeld door Western blotting (Figuur 5C) drukken. Sommige rijpe oligodendrocyten zullen myeliniseren en kan worden gevisualiseerd door kleuring MBP (figuur 5D). Axonen moeten ook worden gekleurd met een merker zoals Neurofilament of βIII-tubuline (Figuur 5D) zorgen axon dichtheid wordt rekening gehouden bij de analyse myelinisatie niveaus.

Figuur 5
Figuur 5: OPC's waren geïnfecteerd met vlag-Erk1 virus voor 48 uur voor het zaaien op DRG neuronen. Zuster OPC's werden ofwel gefixeerd en gekleurd voor Vlag en GFP (A) of gelyseerd en onderzocht voor Vlag en Erk1 te controlerenexpressie van viraal eiwit overexpressie (C). Co-kweken werden vastgesteld na 2 weken in kweek en gekleurd voor βIII-tubuline en MBP tot DRG neuronen te visualiseren en myeliniserende en niet-myeliniserende oligodendrocyten (B). Een myeliniserende oligodendrocyten wordt aangegeven door de pijl en een niet-myeliniserende oligodendrocyten wordt aangeduid door de pijlpunt (B). Parallelle co-culturen werden gelyseerd en onderzocht voor de myeline-eiwitten MBP en MAG, evenals de Vlag en Erk1 / 2 tot transgene expressie te bevestigen in de co-cultuur (D). Een toename Erk1 waarden was niet zichtbaar in de co-cultuur vanwege de grote hoeveelheden DRG-afgeleide Erk1 aanwezig in de lysaten Schaalbalk = 20 um.

Naam Ingrediënten Aantekeningen
TE-buffer pH 8 10 mM Tris pH 8
1 mM EDTA pH 8
Make up in gedeïoniseerd water.
Polyethyleenimine (PEI) 1 g / l Make up in gedemineraliseerd water, filter-steriliseer en bewaar de voorraden bij -20 ° C.
LB Medium 20 g trypton
10 g gistextract
10 g NaCI
Vul aan tot 2 L met gedemineraliseerd water
50% glycerol voorraad Glycerol Maak met een gelijk volume gedeïoniseerd water en autoclaaf
HEK 293-T-celmedium DMEM
10% foetaal runderserum
1% penicilline / streptomycine
1% L-glutamine
TNE lysisbuffer 10 mM Tris pH 8
150 mM NaCl
1 mM EDTA pH 8
1% NP40
Los NP40 in een kleiner volume gedeïoniseerd water eerst als zal kristalliseren bij contact met water. Vul aan tot uiteindelijke volume in gedemineraliseerd water
M1 MEM
10% foetaal runderserum
0,4% D-glucose
2 nM L-glutamaat
1% penicilline / streptomycine
Voor gebruik met de rat DRG neuronen
MM1 Neurobasal medium
2% B27 (SM1) supplement
0,4% D-glucose
2 nM L-glutamaat
1% penicilline / streptomycine
Voor gebruik met de muis DRG neuronen
M2 DMEM
10 mg / l transferrine
5 mg / L Insuline
20 nM Progesteron
100 uM Putrescine
10 uM FDU
10 uM Uridine
Vul M2 in groter volume DMEM zonder FDU en uridine voor gebruik in 1-2 maanden. Voeg FDU en uridine- om kleinere volumes die kunnen worden afgewerkt binnen 2 weken
mm2 MM1
10 uM FDU
10 uM Uridine
Voeg FDU en uridine- om kleinere volumes van medium dat kan worden afgewerkt binnen 2 weken.
10x MT-PBS pH 7,4 28.48 g / L (160 mM) Na 2 HPO 4 · 2H 2 O
5,52 g / l (40 mM) NaH 2 PO 4 · H2O
87,66 g / l (1,5 M) NaCl
Toevoegen aan gedemineraliseerd water en pH op 7,4 te passen met 10 N NaOH
1x MT-PBS 10x PBS-MT
Gedemineraliseerd water
Verdunnen 10x MT-PBS 01:10 in gedeïoniseerd water om 1x MT-PBS maken
10x Boraat buffer (1,5 M) 18.55 g Boorzuur
1x MT-PBS
Los boorzuur in 150 ml 1x MT-PBS. Op pH 8,56 met 10 N NaOH en breng eindvolume om met 1x PBS-MT 200 ml. Autoclaaf
1x Boraat buffer (0,15 M) 10x boraatbuffer
1x MT-PBS
Maak 100 ml van deze buffer PLN ontbinden. Voeg 10 ml van 10x boraatbuffer (pH 8,56) met 90 ml 1x PBS-MT
0,5 mg / ml poly-L-ornithine (PLN) 50mg poly-L-ornithine Hydrobromide
0,15 M boraatbuffer (pH 8,56)
Los 50 mg van poly-L-ornithine hydrobromide in 100 ml 1x boraatbuffer. Filter steriliseer (0,22 urn filter) en bewaar bij 4 ° C gedurende maximaal één maand
100x Poly-D-lysine (PDL) 5 mg poly-D-lysine
Steriel, gedemineraliseerd water
100x PDL voorraden bij -20 ° C worden ingevroren in één-aliquots. Bij het gebruik, verdunnen tot 1x in steriel, gedemineraliseerd water
Papaïne buffer Zie tabel 2
DNase 12,500 U DNase I
1 ml EBSS
Op ijs, los de Dnase ik in 1 ml gekoelde EBSS. Aliquot (bijvoorbeeld 300 ul / buis) en een nacht bevriezen bij -20 ° C. Bewaren bij -20 ° C.
4% BSA 8 g BSA
200 ml DPBS
Los het BSA in 150 ml DPBS bij 37 ° C. Breng de pH op 7,4 met ~1 ml van 1 N NaOH. Breng het volume tot 200 ml. Filtreer door een filter van 0,22 pm te steriliseren. Maak 1 ml porties en bewaar bij -20 ° C.
10x Lo ovomucoïde 3 g BSA
200 ml DPBS
3 g trypsineremmer
Voeg BSA tot 150 ml DPBS en meng goed. Voeg trypsine-remmer en maak deze fijn. Voeg ~ 1 ml van 1 N NaOH om de pH op 7,4. Breng het volume op met DPBS 200 ml. Filter-steriliseer door een 0,22 urn filter. Maak 1 ml porties en bewaar bij -20 ° C.
6x Hi ovomucoïde 6 g BSA
200 ml DPBS
6 g trypsineremmer
Voeg BSA tot 150 ml DPBS en meng goed. Voeg trypsine-remmer en maak deze fijn. Voeg ~ 1 ml 1N NaOH om de pH op 7,4. Breng het volume op met DPBS 200 ml. Filter-steriliseer door een 0,22 urn filter. Maak 1 m porties en bewaar bij -20 ° C.
SATO base Zie tabel 3
SATO media (rat) 1% SATO base
1% penicilline / streptomycine
1% 0,5 mg / ml insuline
1% L-Glutamine
0,1% NAC
0.1% Biotine
Make-up met DMEM en filter steriliseren.
SATO media (muis) 1% SATO base
1% 0,5 mg / ml insuline
1% penicilline / streptomycine
1% L-Glutamine
0,1% NAC
0.1% Biotine
0,1% Trace Elements B
2% B27
Make-up met DMEM en filter steriliseren.
Insuline 10 mg Insuline
20 ml steriel deionzed water
Insuline Naar gedeïoniseerd water en voeg 100 ul 1 N HCl om het insuline op te lossen. Meng goed. Filtreer door een filter van 0,22 urn en bewaar bij 4 ° C gedurende 4-6 weken
NAC (N-Acetyl-L-cysteïne) 5 mg / ml NAC
DMEM
Ontbinden NAC in DMEM tot een 5 mg maken/ Ml oplossing, hoeveelheid en bewaar bij -20 ° C.
d-Biotine 50 ug / ml biotine
Steriel, gedemineraliseerd water
Los biotine in water tot een 50 ug / ml oplossing, hoeveelheid en kassa bij -20 ° C.
CNTF (ciliaire neurotrofe factor) 10 ug / ml CNTF
0,2% BSA in DPBS
Verdun CNTF tot 10 ug / ml oplossing met een steriele 0,2% BSA in DPBS maken. Aliquot, flash bevriezen in vloeibare stikstof en bewaar bij -80 ° C.
PDGF (van bloedplaatjes afgeleide groeifactor) 10 ug / ml PDGF
0,2% BSA in DPBS
Verdun PDGF moedercultuur (bereid volgens de instructies van de fabrikant) 10 ug / ml met steriele 0,2% BSA in DPBS. Aliquot, flash bevriezen in vloeibare stikstof en bewaar bij -80 ° C.
NT3 (neurotrofine-3) 1 ug / ml NT-3
0,2% BSA in DPBS
Verdunnen NT3 meester stock (bereid volgens de instructies van de fabrikant) met 1 ug / ml met steriele 0,2% BSA in DPBS. Aliquot, flash bevriezen in vloeibare stikstof en bewaar bij -80 ° C.
Forskoline 50 mg Forskolin
Steriele DMSO
Voeg 1 ml steriel DMSO aan de fles forskolin 50 mg en meng goed om volledig opnieuw in suspensie. Breng 15 ml buis en voeg 11 ml steriel DMSO tot een concentratie van 4,2 mg / ml te bereiken. Aliquot en bewaar bij -20 ° C.

Tabel 3. Voorraadoplossingen.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Myelinisatie van axonen is een essentieel proces voor de optimale werking van zowel het centrale als perifere zenuwstelsel van vertebraten. De opwekking en instandhouding van gemyeliniseerde axonen is een complex en gecoördineerd proces waarbij moleculaire interacties tussen neuronale, gliale (van Schwann-cellen en oligodendrocyten) en extracellulaire matrixeiwitten. De betekenis en toepasbaarheid van dit protocol is dat het manipulatie van eiwitten in een specifiek celtype in de gemengde co-kweek instellingen. Als meerdere celtypen betrokken bij myelinisatie zowel in vivo als in de in vitro myelinisatie assay met stompe farmacologische hulpmiddelen om de activiteit van bepaalde eiwitten blokkeren of signaalwegen kunnen regels geven over de invloed die eiwitten uitoefenen op myelinisering vanaf een neuronale of gliale perspectief, tenzij het eiwit uniek uitgedrukt door één celtype. Dus de in vitro myelinisering alszeggen in samenhang met het gebruik van Lentivirus specifiek transduceren OPC kunnen we de effecten ondervragen die oligodendrogliale eiwitten uitoefenen op myelinisatie. We hebben met succes gebruik 2K7 Lentivirus om bepaalde eiwitten overexpressie specifiek voor oligodendrocyten in vitro myelinisatie assay teneinde het effect dat oligodendrogliale signalen uitoefenen op CNS myelinisatie 9 ontleden.

Om reproduceerbare resultaten in de getransduceerde OPC myelinisatie in vitro assay te bereiken, is optimalisering vereist voor elke stap van het protocol van klonen door ontledingen en OPC zaaien. Het is noodzakelijk dat, op het niveau van DNA, de pENTR vector die het gen van belang hebben construct is gesequenced en de 2K7 DNA met gelabelde gen van belang wordt gecontroleerd door Western blot voor expressie van de tag en het gen van belang, alvorens de DNA virus genereren. Het is essentieel om ofwel HEK293Tcells of HEK293 kiezenFT cellen om het virus te genereren en groeien onder mycoplasma vrije omgeving. Na het opleveren lentivirus is het belangrijk iedere partij virus titreren om de optimale verdunning voor gebruik op OPC bepalen. Dit kan door toevoeging van een reeks van virale verdunningen HEK293T cellen of OPC. Aangezien de 2K7 construct bevat zowel het gen-van-belang en GFP kunnen werkzaamheid van transductie worden geëvalueerd door expressie van GFP door fluorescentie microscopie en testen expressie van de tag en het gen van belang door Western blot analyse. Helderdere GFP + cellen zichtbaar bij hogere concentraties virus worden, aangezien het mogelijk voor meerdere virale deeltjes een cel infecteren. Verificatie van de expressie van GFP via fluorescentiemicroscopie is een nuttige indicator titer van virus en expressie van GFP, maar kan niet worden gebruikt als een surrogaat voor het controleren van de expressie van het eiwit van belang. Het is daarom van groot belang om het expressieniveau van het eiwit van interesse te verifiëren beide HEK293T cellenen OPC's van western blot analyse. Wanneer het eiwit van belang endogeen uitgedrukt door neuronen in de co-cultuur, kan de overexpressie van OPC / OLS worden gemaskeerd bij de analyse van de co-cultuur lysaat met Western blot; dus is het belangrijk om ofwel label het eiwit van belang of de cultuur de zuster OPCs volgende zaaien zodat expressie van het eiwit van interesse in de zuster OPC kan worden nagegaan of niet in de co-cultuur.

De kwaliteit van zowel de DRG en OPC cultuur rechtstreeks bepaalt of de experimenten slaagt. In de co-cultuur-instellingen kunt rat DRG neuronen worden gekweekt samen met OPC's afkomstig zijn van zowel rat of muis. OPC's vereisen zachte en snelle afhandeling. Het is belangrijk om de virustiter optimaliseren OPC als te weinig niet efficiënt transduceren de OPC die een laag niveau van expressie van het eiwit van interesse en teveel virus giftig OPC zodat er te weinig cellen aan zaad op de neuronen. Beide suboptimale transducties kan Result in niet analyseerbare of onbeduidende veranderingen in myelinisering of myeline eiwit expressie. OPC onderscheiden als ze via confluent en kan niet worden gezaaid nadat zij gedifferentieerd, waardoor het aantal OPC gekweekt en getransduceerd moet worden geoptimaliseerd om plaatselijke omstandigheden. Het is wenselijk om hetzelfde aantal OPC per myelinisatie assay zodat directe vergelijkingen van het aantal gemyeliniseerde axonen segmenten zaad te vergelijken tussen omstandigheden in meerdere experimenten.

Een mogelijke beperking van deze techniek is de variabiliteit in myelinisatie basale niveaus tussen myelinisatie assays. Na virale transductie, is het basale niveau van myelinisatie verlaagd suggereert dat viraal geïnfecteerde OPC's niet en myeliniseren het naïeve (niet-viraal geïnfecteerde) OPC. Dit kan worden ondervangen door het kwantificeren van myelinisatie opzichte van de basale myelinisatie elke bepaling. Zo moet de lege vector die alleen GFP expressie worden gebruikt als een interne control. Naast myelinisatie, kan de expressie van een eiwit van belang beïnvloeden ook andere aspecten van OPC zoals overleving, proliferatie en differentiatie, wat leidt tot een indirect effect op myelinisatie. Daarom moet de analyse van OPC gedrag zoals cellevensvatbaarheid worden uitgevoerd parallel aan myelinisatie assays.

De virale transductie hier beschreven methoden niet beperkt tot de studie van myeline oligodendrocyt; in feite kan worden gegeneraliseerd en toegepast op andere celtypen zoals Schwann-cellen, astrocyten en neuronen te bestuderen, terwijl optimalisatie kan vereist zijn voor individuele celtype. Dit protocol biedt een grote flexibiliteit gedrag cel zoals proliferatie en differentiatie door selectieve overexpressie van een eiwit van belang (wildtype of mutant) in het gewenste celtype, hetgeen bijzondere voordelen heeft bij toepassing van een gemengde celkweek te bestuderen. De cellen die worden gebruikt voor transductie kan worden geïsoleerd van ofwel rat ofmuis (type wilde of transgene), waardoor voor de gerichte studie van signalering en compensatiemechanismen in transgene dieren, die meestal moeilijk te bereiken en nog veel meer tijd in beslag dan het gebruik van een in vivo transgene muismodel. Recente gegevens suggereren dat de lentivirale gebaseerde strategie is met succes gebruikt voor cellulaire transductie in diermodellen 13, suggereert een sterk potentieel transduceren oligodendrogliale cellen met lentivirale benaderingen in vivo.

Samenvattend combineren de myelinisatie in vitro assay met Lentiviral infectie van OPC levert strategisch instrument voor de analyse van moleculaire mechanismen voor myelinisatie. De rol van specifieke eiwitten in myelinisering kunnen worden ondervraagd en als OPC's kunnen worden geïsoleerd van ratten en muizen voor gebruik op rat DRG co-cultuur, kan de lentivirale procedure ook worden gebruikt in combinatie met knock-out technologie van verschillende muis lijnen mech ondervragennismen van compensatie in het proces van myelinisatie.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
2K7 lentivector  Kind gift from Dr Suter9
5-Fluoro-2′-deoxyuridine Sigma-Aldrich F0503-100mg
Alexa Fluor 488 Goat anti-mouse IgG Jackson Immunoresearch 115545205
Alexa Fluor 488 goat anti-rabbit IgG (H+L) Life Technologies A11008
Alexa Fluor 594 goat anti-mouse IgG (H+L) Life Technologies A11005
Alexa Fluor 594 goat anti-rabbit IgG (H+L) Life Technologies A11012
Ampicillin Sigma-Aldrich A9518-5G
B27 - NeuroCul SM1 Neuronal Supplement Stem Cell Technologies  5711
BDNF (Human) Peprotech PT450021000
Biotin (d-Biotin) Sigma Aldrich B4639
Bradford Reagent Sigma Aldrich B6916-500ML  
BSA Sigma Aldrich A4161
Chloramphenicol Sigma-Aldrich C0378-100G
CNTF Peprotech 450-13020
DAKO fluoresence mounting media DAKO S302380-2
DMEM, high glucose, pyruvate, no glutamine Life Technologies 10313039
DNase Sigma-Aldrich D5025-375KU
DPBS Life Technologies 14190250
DPBS, calcium, magnesium Life Technologies 14040182
EBSS Life Technologies 14155063
EcoRI-HF NEB R3101
Entry vectors for promoter and gene of interest Generate as per protocols 1-2
Fetal Bovine Serum Sigma-Aldrich 12003C
Forskolin  Sigma Aldrich F6886-50MG
Glucose (D-glucose) Sigma-Aldrich G7528
Glycerol Chem Supply GL010-500M See stock solutions
Goat Anti-Mouse IgG Jackson ImmunoResearch 115005003
Goat Anti-Mouse IgM  Jackson ImmunoResearch 115005020
Goat Anti-Rat IgG Jackson ImmunoResearch 112005167
Hoechst 33342 Life Technologies H3570
Igepal Sigma Aldrich I3021-100ML 
Insulin  Sigma Aldrich I6634 
Kanamycin Sigma-Aldrich 60615
Laminin  Life Technologies 23017015
LB Medium See stock solutions
LB-Agar See stock solutions
L-Cysteine Sigma-Aldrich C-7477
Leibovitz's L-15 Medium Life Technologies 11415064
L-Glutamate Sigma-Aldrich G1626
L-Glutamine- 200 mM (100x) liquid Life Technologies 25030081
LR Clonase II Plus enzyme Life Technologies 12538-120
MEM, NEAA, no Glutamine Life Technologies 10370088
Mouse α βIII Tubulin  Promega G7121
Mouse αMBP (monoclonal) Millipore MAB381
Na pyruvate  Life Technologies 11360-070
NAC Sigma Aldrich A8199
NcoI-HF NEB R3193S
NEBuffer 4 NEB B7004S
Neurobasal medium Life Technologies 21103049
NGF (mouse) Alomone Labs N-100
NT-3 Peprotech  450-03
O1 antibody - Mouse anti-O1 Millipore MAB344 Alternative if O1 hybridoma cells are unavailable
O1 hybridoma cells Conditioned medium containing anti-O1 antibody to be used for immunopanning
O4 antibody - Mouse anti-O4 Millipore MAB345 Alternative if O4 hybridoma cells are unavailable
O4 hybridoma cells Conditioned medium containing anti-O4 antibody to be used for immunopanning
Competent cells Life Technologies A10460
One Shot Stbl competent cells Life Technologies C7373-03
Papain Suspension Worthington/Cooper LS003126
pBR8.91 Kind gift from Dr Denham10
PDGF-AA (Human) Peprotech PT10013A500  
Penicillin-streptomycin 100x solution Life Technologies 15140122
pENTRY4IRES2GFP Invitrogen 11818-010 
pMD2.G Addgene 12259
Poly-D-lysine Sigma P6407-5MG
Polyethylenimine (PEI)  Sigma-Aldrich 408727-100ML
Poly-L-ornithine  Sigma Aldrich  P3655
Progesterone  Sigma Aldrich P8783
Protease inhibitor tablet (Complete mini) Roche 11836153001
Proteinase K Supplied with Clonase enzyme
Putrescine Sigma Aldrich P-5780
Rabbit α neurofilament Millipore AB1987  
Rabbit αMBP (polyclonal) Millipore AB980
Ran2 hybridoma cells ATCC TIB-119 Conditioned medium containing anti-Ran2 antibody to be used for immunopanning
Rat anti CD140A/PDGFRa antibody BD Pharmingen 558774
SacII NEB R0157
SOC medium Supplied with competent bacteria
Sodium selenite  Sigma Aldrich S5261
Spe I NEB R0133S
T4 DNA Ligase NEB M0202S
T4 DNA Ligase Buffer NEB B0202S
TE buffer pH8 See stock solutions
TNE lysis buffer
Trace Elements B Cellgro  99-175-CI
Transferrin (apo-Transferrin human) Sigma-Aldrich T1147
Triton X-100 Sigma-Aldrich T9284 
Trypsin Sigma-Aldrich T9201-1G
Trypsin Inhibitor From Chicken Egg White Roche 10109878001
Trypsin-EDTA (1x), phenol red (0.05%) Life Technologies 25300-054
Unconjugated Griffonia Simplicifolia Lectin BSL-1 Vector laboratories  L-1100
Uridine Sigma-Aldrich U3003-5G

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  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 myelination regulated by gamma-secretase and astrocytes in a rapidly myelinating CNS coculture system. Neuron. 60, (4), 555-569 (2008).
  3. Lee, K., et al. MDGAs interact selectively with neuroligin-2 but not other neuroligins to regulate inhibitory synapse development. Proc Natl Acad Sci U S A. 110, (1), 336-341 (2013).
  4. Xiao, J., et al. BDNF exerts contrasting effects on peripheral myelination of NGF-dependent and BDNF-dependent DRG neurons. J Neurosci. 29, (13), 4016-4022 (2009).
  5. Chan, J. R., et al. NGF controls axonal receptivity to myelination by Schwann cells or oligodendrocytes. Neuron. 43, (2), 183-191 (2004).
  6. Xiao, J., et al. Brain-Derived Neurotrophic Factor Promotes Central Nervous System Myelination via a Direct Effect upon Oligodendrocytes. Neurosignals. 18, (3), 186-202 (2010).
  7. Lundgaard, I., et al. Neuregulin and BDNF induce a switch to NMDA receptor-dependent myelination by oligodendrocytes. PLoS Biology. 11, (12), e1001743 (2013).
  8. Kleitman, N., W, P. M., Bunge, R. P. Tissue culture methodes for the study of myelination. MIT Press. Cambridge, MA. (1991).
  9. Xiao, J., et al. Extracellular signal-regulated kinase 1/2 signaling promotes oligodendrocyte myelination in vitro. J Neurochem. 122, (6), 1167-1180 (2012).
  10. Wong, A. W., Xiao, J., Kemper, D., Kilpatrick, T. J., Murray, S. S. Oligodendroglial expression of TrkB independently regulates myelination and progenitor cell proliferation. The Journal of Neuroscience. 33, (11), 4947-4957 (2013).
  11. Li, Z., et al. Molecular cloning, Characterization and Expression of miR-15a-3p and miR-15b-3p in Dairy Cattle. Molecular and Cellular Probes. (2014).
  12. Emery, B., et al. Myelin gene regulatory factor is a critical transcriptional regulator required for CNS myelination. Cell. 138, (1), 172-185 (2009).
  13. Murai, K., et al. Nuclear receptor TLX stimulates hippocampal neurogenesis and enhances learning and memory in a transgenic mouse model. Proc Natl Acad Sci U S A. 111, (25), 9115-9120 (2014).

Comments

0 Comments


    Post a Question / Comment / Request

    You must be signed in to post a comment. Please or create an account.

    Usage Statistics