Summary

Primära cellkulturer för att studera regenereringspotentialen hos Murine Müller Glia efter mikroRNA-behandling

Published: March 28, 2022
doi:

Summary

Müller glia primära kulturer erhållna från mus näthinnor representerar ett mycket robust och pålitligt verktyg för att studera glialomvandlingen till retinala stamceller efter mikroRNA-behandling. Enstaka molekyler eller kombinationer kan testas innan de senare tillämpas in vivo-metoder .

Abstract

Müller glia (MG) är den dominerande glia i neurala näthinnan och kan fungera som en regenerativ källa för retinala nervceller. Hos lägre ryggradsdjur som fisk sker MG-driven regenerering naturligt; hos däggdjur krävs dock stimulering med vissa faktorer eller genetisk/epigenetisk manipulation. Eftersom MG endast utgör 5% av retinalcellpopulationen finns det ett behov av modellsystem som tillåter studier av denna cellpopulation uteslutande. Ett av dessa modellsystem är primära MG-kulturer som är reproducerbara och kan användas för en mängd olika applikationer, inklusive molekyl/ faktorscreening och identifiering, testning av föreningar eller faktorer, cellövervakning och / eller funktionella tester. Denna modell används för att studera potentialen hos murin MG att omvandlas till retinala nervceller efter tillskott eller hämning av mikroRNA (miRNA) via transfektion av artificiella miRNA eller deras hämmare. Användningen av MG-specifika reportermöss i kombination med immunofluorescerande märkning och encells RNA-sekvensering (scRNA-seq) bekräftade att 80%-90% av cellerna som finns i dessa kulturer är MG. Med hjälp av denna modell upptäcktes att miRNA kan omprogrammera MG till retinala stamceller (RPC), som därefter differentieras till neuronalliknande celler. Fördelarna med denna teknik är att miRNA-kandidater kan testas för deras effektivitet och resultat innan de används i in vivo-applikationer .

Introduction

Müller glia (MG) är den dominerande glia i neural näthinnan. De har liknande funktioner jämfört med andra glia i andra delar av centrala nervsystemet, såsom att upprätthålla vatten- och jonhomeostas, närande neuroner och skydda vävnaden. MG har en annan fascinerande egenskap: även om de är mogna glia, uttrycker de fortfarande många gener uttryckta i retinala stamceller (RPC) under sen utveckling 1,2. Denna likhet antas vara orsaken till den naturligt förekommande MG-baserade neuronala regenereringen i fiskhinnan efter näthinneskada 3,4. Under denna process, MG återinträda i cellcykeln och de-differentiera till RPC som sedan differentierar till alla sex typer av retinala nervceller. Även om detta fenomen förekommer naturligt hos fisk, omvandlas däggdjurs MG inte till nervceller 5,6. De kan dock omprogrammeras. En mängd olika faktorer har visat sig omprogrammera MG till RPC/ nervceller; bland dessa faktorer är den grundläggande helix-loop-helix (bHLH) transkriptionsfaktorn achaete-scute homolog 1 (Ascl1) som är involverad i fiskregenerering 7,8. Hos möss uttrycks Ascl1 endast i RPC under retinogenes men saknas i mogna MG- eller retinalneuroner9.

Omprogrammering av celler direkt in vivo är inte bara metodologiskt utmanande utan kräver också godkännande från en institutionell djurvårds- och användningskommitté. För att få godkännande krävs preliminära uppgifter om den eller de faktorer som används eller ändras, koncentrationer, effekter utanför målet, underliggande mekanismer, toxicitet och effektivitet. Cellodlingssystem möjliggör testning för dessa kriterier före användning i in vivo-modeller. Eftersom MG endast utgör cirka 5 % av hela näthinnecellpopulationen10, tillåter MG-kulturer dessutom studier av deras funktion11 samt deras beteende, inklusive migration12,13, proliferation14, stressreaktion på skada/skada15,16, deras interaktion med andra celltyper såsom microglia17 eller retinala ganglionceller (RGCs)18, eller deras neurogena potential 19,20,21. Många forskare använder odödliga cellinjer för sina studier eftersom de har en obegränsad proliferativ potential och lätt kan underhållas och transinfekteras. Primära celler är dock att föredra för biologiskt relevanta analyser än odödliga celler eftersom de har sanna cellegenskaper (gen- och proteinuttryck) och, ännu viktigare, de representerar ett visst utvecklingsstadium och har därför en “ålder”. Åldern hos ett djur (och följaktligen hos cellerna som erhållits från ett djur) är en särskilt avgörande faktor vid cellulär omprogrammering eftersom cell plasticitet minskar med framskridet utvecklingsstadium22.

Detta protokoll beskriver i detalj hur man omprogrammerar primär MG med miRNA som en aktuell in vitro-metod för att studera regenerering. Denna primära MG-odlingsmodell etablerades 2012 för att utvärdera cellproliferationsegenskaper hos MG hos P53 knock-out-möss (trp53-/- möss)23. Det visades att odlad MG behåller sina glialegenskaper (dvs uttryck av S100β-, Pax6- och Sox2-proteiner utvärderade via immunofluorescerande märkning) och att de liknar in vivo MG (mikroarray av FACS-renad MG)23. Kort därefter validerades och bekräftades glial mRNA och proteinuttryck i ett annat tillvägagångssätt med hjälp av virala vektorer20. Några år senare bekräftades att de allra flesta celler som finns i dessa kulturer är MG med hjälp av den MG-specifika Rlbp1CreERT: tdTomatoSTOPfl / fl reportermus24. Dessutom visade kvantifiering av uppsättningen miRNA i både FACS-renad MG och odlad primär MG att nivåerna av MG miRNA (mGLiomiRs) inte varierar mycket i odlad MG under tillväxtfasen. Långsträckta odlingsperioder orsakar emellertid förändringar i miRNA-nivåer och följaktligen i mRNA-nivåer och proteinuttryck eftersom miRNA är translationella regulatorer25.

I 2013, denna MG kulturmodell användes för att testa en mängd olika transkriptionsfaktorer med avseende på deras förmåga att omprogrammera MG till retinala nervceller20. Ascl1 befanns vara en mycket robust och pålitlig omprogrammeringsfaktor. Överuttryck av Ascl1 via virala vektorer inducerade morfologiska förändringar, uttryck av neuronala markörer och förvärv av neuronala elektrofysiologiska egenskaper. Ännu viktigare är att de insikter och resultat som erhölls från dessa första in vitro-experiment framgångsrikt överfördes till in vivo-applikationer 22,26, vilket visar att primära MG-kulturer representerar ett solidt och pålitligt verktyg för initiala faktorscreeningar och utvärdering av glialfunktioner före in vivo-implementering.

För några år sedan visade det sig att det hjärnberikade miRNA miR-124, som också uttrycks starkt i näthinneneuroner, kan inducera Ascl1-uttryck i odlad MG21. Ascl1-uttryck i levande celler visualiserades via en Ascl1-reportermus (Ascl1CreERT:tdTomatoSTOPfl/fl). En reportermus är en genetiskt konstruerad mus som har en reportergen införd i sitt DNA. Denna reportergen kodar för ett reporterprotein, som i denna studie är tdTomato, ett rött fluorescerande protein. Detta reporterprotein rapporterar uttrycket av en gen av intresse, i detta fall Ascl1. Med andra ord blir celler som uttrycker Ascl1 röda. Eftersom Ascl1 endast uttrycks i RPC9 tillåter denna Ascl1CreERT: tdTomatoSTOPfl / fl-mus spårning av MG-omvandling till Ascl1 som uttrycker RPC, vilket innebär att konverterande celler kommer att uttrycka rött fluorescerande tdTomato-reporterprotein. Detta är irreversibel märkning eftersom DNA från dessa celler förändras. Följaktligen kommer all efterföljande neuronal differentiering att visualiseras eftersom tdTomato-etiketten förblir i differentierande celler. Om Ascl1 som uttrycker MG-härledda RPC (med tdTomato-etikett) differentieras till neuroner, kommer dessa neuroner fortfarande att ha sin röda etikett. Denna mus tillåter därför inte bara märkning av MG-härledda RPC för levande cellavbildning utan möjliggör också ödeskartläggning och spårning av dessa MG-härledda (röda) RPC. På senare tid identifierades uppsättningen miRNA i RPC och MG-kulturer av Ascl1CreERT: tdTomatoSTOPfl / fl RPC-reportermöss användes för att screena och testa effekten av dessa miRNA på omprogrammeringskapacitet och effektivitet27. En kandidat, RPC-miRNA miR-25, befanns kunna omprogrammera odlad MG till Ascl1-uttryckande (Ascl1-Tomat+) celler. Dessa omprogrammerade celler antar neuronala egenskaper över tid, inklusive neuronal morfologi (liten somata och antingen korta eller långa fina processer), uttryck av neuronala transkript mätt via scRNA-Seq, samt uttryck av neuronala proteiner validerade via immunofluorescerande märkning27.

Här beskriver protokollet hur man odlar och transfekterar MG från P12-möss anpassat från det tidigare arbetet 21,24,27. Valt för detta protokoll är ovannämnda miRNA miR-25, ett miRNA som uttrycks starkt i RPC, med låga uttrycksnivåer i MG- eller retinalneuroner. För att överuttrycka miR-25 härmar murin miR-25, dvs artificiella miRNA-molekyler används. Som kontroll väljs miRNA av ett miRNA från Caenorhabditis elegans, som inte har någon funktion i däggdjursceller. Visualisering av omvandlingen av MG till RPC utfördes via RPC-reportermusen (Ascl1CreERT: tdTomatoSTOPfl / fl), en mus med blandad bakgrund (C57BL / 6, S129 och ICR-stammar). Denna kultur kan dock utföras med alla musstammar, inklusive vildtypsstammar. Under de senaste åren har det ursprungliga protokollet modifierats för att minska tillväxtfasens varaktighet och den totala odlingsperioden och säkerställa en mer robust gliacellstatus och minimera graden av cellulär degenerering, som inträffar under långa odlingsperioder. Det vanliga transfektionstidsfönstret förlängdes också från 3 h till 2 dagar. Som nämnts tidigare, även om det nuvarande protokollet beskriver MG-kulturer som ett verktyg för regenereringsstudier, är metoden inte bara användbar för att testa omprogrammeringsfaktorer, utan kan också anpassas för andra applikationer, inklusive studier om MG-migrerande eller proliferativt beteende, skade- / cellskadarelaterade paradigmer och / eller identifiering av underliggande mekanismer och vägar.

Protocol

Försök med djurpersoner har godkänts av Institutional Animal Care and Use Committee (IACUC) vid SUNY College of Optometry. OBS: Detta kulturprotokoll består av tre faser: tillväxt, transfektion och omvandlingsfas. En sammanfattning av det övergripande protokollet med tidslinjen ges i figur 1. 1. Beredning av media och alla nödvändiga reagenser OBS: Alla steg måste utföras i ett A2- el…

Representative Results

Detta protokoll beskriver hur man odlar MG från P12 mus näthinnor och hur man omprogrammerar dessa celler med miR-25 till retinala nervceller med hjälp av Ascl1CreERT: tdTomatoSTOPfl / fl RPC reportermus. Denna metod användes i tidigare arbete med att i detalj rapportera andra lämpliga miRNA (miMIK eller hämmare, som enstaka molekyler eller i kombination) för att omprogrammera MG till RPC som sedan antar neuronala cellegenskaper27. Denna metod har modifierats …

Discussion

Detta protokoll beskriver hur man odlar MG från dissocierade musnäthinnor för omprogrammering av studier med miRNA. Som visats och bekräftats i en mängd tidigare studier är de allra flesta (80% -90%) av cellerna som finns i dessa kulturer MG 20,23,24. Denna metod är en mycket robust och pålitlig teknik och resultaten kan enkelt reproduceras om protokollet följs korrekt21,27<sup class="…

Divulgations

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Författarna tackar Dr. Ann Beaton och alla labbmedlemmar för deras input på manuskriptet. Särskilt tack till Drs. Tom Reh, Julia Pollak och Russ Taylor för att ha introducerat MG primära kulturer som ett screeningverktyg för SGS under postdoktoral utbildning vid University of Washington i Seattle. Studien finansierades av Empire Innovation Program (EIP) Grant till S.G.W. och startfonder från SUNY Optometry till S.G.W., samt R01EY032532-utmärkelsen från National Eye Institute (NEI) till S.G.W.

Materials

Animals
Ascl1-CreERT mouse Ascl1tm1.1(Cre/ERT2)Jejo/J Jax laboratories #012882 Ascl1-CreERT mice were crossed with tdTomato mice
tdTomato-STOPfl/fl mouse  B6.Cg-Gt(ROSA)26Sortm14(CAG-tdTomato)Hze/J Jax laboratories #007914 Genotyping is requried to identify Ascl1CreER positive mice
Reagents
(Z)-4-Hydroxytamoxifen, ≥98% Z isomer Sigma-Aldrich H7904-5MG reconstituted in ethanol, frozen aliquots
16 % Paraformaldehyde (PFA) aqueous solution VWR 100504-782 2% PFA made with Phosphate-buffered saline (PBS), frozen aliquots
Alexa Fluor 488 – AffiniPure F(ab')2 Fragment Donkey Anti-Rabbit IgG (H+L) Jackson ImmunoResearch Laboratories 711-546-152 dilution 1:500
Alexa Fluor 647 – AffiniPure F(ab')2 Fragment Donkey Anti-Goat IgG (H+L) Jackson ImmunoResearch Laboratories 705-606-147 dilution 1:500
Anti-human Otx2 Antibody, R&D Systems Fisher Scientific AF1979 dilution 1:500
Anti-rabbit MAP2 antibody Sigma-Aldrich M9942-200UL dilution 1:250
Anti-Red Fluorescent Protein (RFP) antibody Antibodies-Online ABIN334653 dilution 1:500
Ascorbic Acid STEMCELL Technologies 72132 reconstituted in PBS, frozen aliquots
B-27 Supplement Fisher Scientific 17-504-044 frozen aliquots
Brain Phys Neuronal Medium STEMCELL Technologies 05790 used as neuronal medium in section 1.2, store at 4 °C (https://cdn.stemcell.com/media/files/pis/10000000225-PIS_02.pdf?_ga=2.153046205.562651831.
1643231638-1407032920.163831
5521&_gac=1.124727416.1643
231640.Cj0KCQiA_8OPBhDtAR
IsAKQu0gbfxhGZMTOU9mHFY
dHNsuLirnQzunvMEuS9wA08uY
-26yfSbGvNhHEaArodEALw_wcB)
Click-iT EdU Alexa Fluor 647 Imaging Kit Fisher Scientific C10340 reconstitute following manual, 4°C
Dibutyryl-cAMP STEMCELL Technologies 73886 reconstituted in Dimethyl sulfoxide (DMSO), frozen aliquots
Dimethyl Sulfoxide (DMSO) Fisher Scientific MT-25950CQC
Fetal Bovine Serum (FBS) Fisher Scientific MT35010CV frozen aliquots
Gibco Opti-MEM Reduced Serum Medium, GlutaMAX Supplement Fisher Scientific 51-985-034 store at 4 °C
Gibco TrypLE Express Enzyme (1X), phenol red Fisher Scientific 12-605-028 used as solution containing trypsin, store at 4 °C
HBSS Fisher Scientific 14-025-134 store at 4 °C
Laminin mouse protein, natural Fisher Scientific 23-017-015

frozen aliquots, (https://cdn.stemcell.com/media/files/pis/10000000225-PIS_02.pdf?_ga=2.153046205.562651831.
1643231638-1407032920.163831
5521&_gac=1.124727416.164323
1640.Cj0KCQiA_8OPBhDtARIsA
KQu0gbfxhGZMTOU9mHFYdHN
suLirnQzunvMEuS9wA08uY-
26yfSbGvNhHEaArodEALw_wcB)

L-Glutamine Fisher Scientific 25-030-081 frozen aliquots
miRIDIAN microRNA Mimic Negative Control Horizon CN-001000-01-50 reconstituted in RNase free water (200 µM), frozen aliquots
miRIDIAN microRNA Mouse mmu-miR-25-3p mimic Horizon C-310564-05-0050 reconstituted in RNase free water (200 µM), frozen aliquots
N-2 Supplement Fisher Scientific 17-502-048 frozen aliquots
Neurobasal Medium Fisher Scientific 21-103-049 used for growth medium in section 1.1, store at 4 °C
Papain Dissociation System Worthington Biochemical LK003153 reconstituted in Earle's Balanced Salt Solution, frozen aliquots
Penicillin Streptomycin Fisher Scientific 15-140-122 frozen aliquots
Phosphate-buffered saline (PBS) Fisher Scientific 20-012-043
Poly-L-ornithine hydrobromide Sigma-Aldrich P4538-50MG reconstituted in steriled water, frozen aliquots
Recombinant Human BDNF Protein R&D Systems 248-BDB-050/CF reconstituted in steriled PBS and FBS, frozen aliquots
Recombinant Mouse EGF Protein Fisher Scientific 2028EG200 reconstituted in steriled PBS, frozen aliquots
Recombinant Rat GDNF Protein Fisher Scientific 512GF010 reconstituted in steriled PBS, frozen aliquots
Rhodamine Red 570 – AffiniPure F(ab')2 Fragment Donkey Anti-Rat IgG (H+L) Jackson ImmunoResearch Laboratories 712-296-150 dilution 1:1,000
Slide Mounting Medium Fisher Scientific OB100-01
Transfection Reagent (Lipofectamine 3000) Fisher Scientific L3000015 store at 4 °C
plasticware/supplies
0.6 mL microcentrifuge tube Fisher Scientific 50-408-120
1.5 mL microcentrifuge tube Fisher Scientific 50-408-129
10 µL TIP  sterile filter  Pipette Tips Fisher Scientific 02-707-439
100 µL TIP  sterile filter Pipette Tips Fisher Scientific 02-707-431
1000 µL TIP sterile filter Pipette Tips Fisher Scientific 02-707-404
2.0 mL microcentrifuge tube Fisher Scientific 50-408-138
20 µL TIP  sterile filter Pipette Tips Fisher Scientific 02-707-432
Adjustable-Volume Pipettes (2.5, 10, 20, 100, 200, & 1000 µL) Eppendorf 2231300008
Disposable Transfer Pipets Fisher Scientific 13-669-12
Multiwell Flat-Bottom Plates with Lids, No. of Wells=12 Fisher Scientific 08-772-29
Multiwell Flat-Bottom Plates with Lids, No. of Wells=24 Fisher Scientific 08-772-1
PIPET  sterile filter 10ML Disposable Serological Pipets Fisher Scientific 13-676-10J
PIPET  sterile filter 50ML Disposable Serological Pipets Fisher Scientific 13-676-10Q
PIPET  sterile filter 5ML Disposable Serological Pipets Fisher Scientific 13-676-10H
Powder-Free Nitrile Exam Gloves Fisher Scientific 19-130-1597B
Round coverslips (12 mm diameter, 0.17 – 0.25 mm thickness) Fisher Scientific 22293232
Vacuum Filter, Pore Size=0.22 µm Fisher Scientific 09-761-106
equipment
1300 B2 Biosafety cabinet Thermo Scientific 1310
All-in-one Fluorescence Microscope Keyence BZ-X 810 Keyence 9011800000
Binocular Zoom Stereo Microscope Vision Scientific VS-1EZ-IFR07
Disposable Petri Dishes (100 mm diameter) VWR 25384-088
Dumont #5 Forceps – Biologie/Titanium Fine Science Tools 11252-40
Dumont #55 Forceps – Biologie/Inox Fine Science Tools 11255-20
Dumont #7 curved Forceps – Biologie/Titanium Fine Science Tools 11272-40
Eppendorf Centrifuge 5430 R Eppendorf 2231000508
Fine Scissors-sharp Fine Science Tools 14058-11
McPherson-Vannas Scissors, 8 cm World Precision Instruments 14124
Metal bead bath Lab Armor 74309-714
Nutating Mixer, Electrical=115V, 60Hz, Speed=24 rpm VWR 82007-202
Silicone coated dissection Petri Dish (90 mm diameter) Living Systems Instrumentation DD-ECON-90-BLK-5PK
Tweezers, economy #5 World Precision Instruments 501979
Water Jacketed CO2 Incubator VWR 10810-744

References

  1. Jadhav, A. P., Roesch, K., Cepko, C. L. Development and neurogenic potential of Müller glial cells in the vertebrate retina. Progress in Retinal and Eye Research. 28 (4), 249-262 (2009).
  2. Roesch, K., et al. The transcriptome of retinal Müller glial cells. The Journal of Comparative Neurology. 509 (2), 225-238 (2008).
  3. Goldman, D. Müller glial cell reprogramming and retina regeneration. Nature Reviews. Neuroscience. 15 (7), 431-442 (2014).
  4. Konar, G. J., Ferguson, C., Flickinger, Z., Kent, M. R., Patton, J. G. miRNAs and Muller Glia Reprogramming During Retina Regeneration. Frontiers in Cell and Developmental Biology. 8, 632632 (2020).
  5. Karl, M. O., Reh, T. A. Regenerative medicine for retinal diseases: activating endogenous repair mechanisms. Trends in Molecular Medicine. 16 (4), 193-202 (2010).
  6. Wilken, M. S., Reh, T. A. Retinal regeneration in birds and mice. Current Opinion in Genetics and Development. 40, 57-64 (2016).
  7. Fausett, B. V., Gumerson, J. D., Goldman, D. The proneural basic helix-loop-helix gene ascl1a is required for retina regeneration. The Journal of Neuroscience. 28 (5), 1109-1117 (2008).
  8. Ramachandran, R., Fausett, B. V., Goldman, D. Ascl1a regulates Müller glia dedifferentiation and retinal regeneration through a Lin-28-dependent, let-7 microRNA signalling pathway. Nature Cell Biology. 12 (11), 1101-1107 (2010).
  9. Brzezinski, J. A. t., Kim, E. J., Johnson, J. E., Reh, T. A. Ascl1 expression defines a subpopulation of lineage-restricted progenitors in the mammalian retina. Development. 138 (16), 3519-3531 (2011).
  10. Jeon, C. J., Strettoi, E., Masland, R. H. The major cell populations of the mouse retina. The Journal of Neuroscience. 18 (21), 8936-8946 (1998).
  11. Del Rio, P., et al. GDNF-induced osteopontin from Muller glial cells promotes photoreceptor survival in the Pde6brd1 mouse model of retinal degeneration. Glia. 59 (5), 821-832 (2011).
  12. Pena, J., et al. Controlled microenvironments to evaluate chemotactic properties of cultured Muller glia. Experimental Eye Research. 173, 129-137 (2018).
  13. Pena, J. S., Vazquez, M. VEGF Upregulates EGFR expression to stimulate chemotactic behaviors in the rMC-1 model of Muller glia. Brain Sciences. 10 (6), 330 (2020).
  14. Ueki, Y., Reh, T. A. EGF stimulates Müller glial proliferation via a BMP-dependent mechanism. Glia. 61 (5), 778-789 (2013).
  15. Zhang, X., Feng, Z., Li, C., Zheng, Y. Morphological and migratory alterations in retinal Muller cells during early stages of hypoxia and oxidative stress. Neural Regeneration Research. 7 (1), 31-35 (2012).
  16. Sheline, C. T., Zhou, Y., Bai, S. Light-induced photoreceptor and RPE degeneration involve zinc toxicity and are attenuated by pyruvate, nicotinamide, or cyclic light. Molecular Vision. 16, 2639-2652 (2010).
  17. Wang, M., Ma, W., Zhao, L., Fariss, R. N., Wong, W. T. Adaptive Muller cell responses to microglial activation mediate neuroprotection and coordinate inflammation in the retina. Journal of Neuroinflammation. 8, 173 (2011).
  18. Pereiro, X., Miltner, A. M., La Torre, A., Vecino, E. Effects of adult muller cells and their conditioned media on the survival of stem cell-derived retinal ganglion cells. Cells. 9 (8), 1759 (2020).
  19. Xia, X., Teotia, P., Patel, H., Van Hook, M. J., Ahmad, I. Chemical induction of neurogenic properties in mammalian Muller glia. Stem Cells. 39 (8), 1081-1090 (2021).
  20. Pollak, J., et al. ASCL1 reprograms mouse Müller glia into neurogenic retinal progenitors. Development. 140 (12), 2619-2631 (2013).
  21. Wohl, S. G., Reh, T. A. miR-124-9-9* potentiates Ascl1-induced reprogramming of cultured Muller glia. Glia. 64 (5), 743-762 (2016).
  22. Ueki, Y., et al. Transgenic expression of the proneural transcription factor Ascl1 in Müller glia stimulates retinal regeneration in young mice. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 112 (44), 13717-13722 (2015).
  23. Ueki, Y., et al. P53 is required for the developmental restriction in Müller glial proliferation in mouse retina. Glia. 60 (10), 1579-1589 (2012).
  24. Wohl, S. G., Reh, T. A. The microRNA expression profile of mouse Muller glia in vivo and in vitro. Scientific Reports. 6, 35423 (2016).
  25. Zuzic, M., Rojo Arias, J. E., Wohl, S. G., Busskamp, V. Retinal miRNA functions in health and disease. Genes (Basel). 10 (5), 377 (2019).
  26. Jorstad, N. L., et al. Stimulation of functional neuronal regeneration from Muller glia in adult mice. Nature. 548 (7665), 103-107 (2017).
  27. Wohl, S. G., Hooper, M. J., Reh, T. A. MicroRNAs miR-25, let-7 and miR-124 regulate the neurogenic potential of Muller glia in mice. Development. 146 (17), 179556 (2019).
  28. Hauck, S. M., Suppmann, S., Ueffing, M. Proteomic profiling of primary retinal Muller glia cells reveals a shift in expression patterns upon adaptation to in vitro conditions. Glia. 44 (3), 251-263 (2003).
  29. Merl, J., Ueffing, M., Hauck, S. M., von Toerne, C. Direct comparison of MS-based label-free and SILAC quantitative proteome profiling strategies in primary retinal Muller cells. Proteomics. 12 (12), 1902-1911 (2012).
  30. Buchsbaum, I. Y., et al. ECE2 regulates neurogenesis and neuronal migration during human cortical development. EMBO Reports. 21 (5), 48204 (2020).
  31. Eliscovich, C., Shenoy, S. M., Singer, R. H. Imaging mRNA and protein interactions within neurons. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 114 (10), 1875-1884 (2017).
  32. Wohl, S. G., Jorstad, N. L., Levine, E. M., Reh, T. A. Muller glial microRNAs are required for the maintenance of glial homeostasis and retinal architecture. Nature Communications. 8 (1), 1603 (2017).
  33. Yamamoto, H., Kon, T., Omori, Y., Furukawa, T. Functional and evolutionary diversification of Otx2 and Crx in vertebrate retinal photoreceptor and bipolar cell development. Cell Reports. 30 (3), 658-671 (2020).
  34. Kaufman, M. L., et al. Initiation of Otx2 expression in the developing mouse retina requires a unique enhancer and either Ascl1 or Neurog2 activity. Development. 148 (12), (2021).
  35. Emerson, M. M., Cepko, C. L. Identification of a retina-specific Otx2 enhancer element active in immature developing photoreceptors. Biologie du développement. 360 (1), 241-255 (2011).
  36. Ghinia Tegla, M. G., et al. OTX2 represses sister cell fate choices in the developing retina to promote photoreceptor specification. eLife. 9, 54279 (2020).
  37. Brzezinski, J. A. t., Lamba, D. A., Reh, T. A. Blimp1 controls photoreceptor versus bipolar cell fate choice during retinal development. Development. 137 (4), 619-629 (2010).
  38. Brzezinski, J. A. t., Uoon Park, K., Reh, T. A. Blimp1 (Prdm1) prevents re-specification of photoreceptors into retinal bipolar cells by restricting competence. Biologie du développement. 384 (2), 194-204 (2013).
  39. Kim, H. T., et al. Mitochondrial protection by exogenous Otx2 in mouse retinal neurons. Cell Reports. 13 (5), 990-1002 (2015).
  40. Nishida, A., et al. Otx2 homeobox gene controls retinal photoreceptor cell fate and pineal gland development. Nature Neuroscience. 6 (12), 1255-1263 (2003).
  41. Nelson, B. R., et al. Genome-wide analysis of Muller glial differentiation reveals a requirement for Notch signaling in postmitotic cells to maintain the glial fate. PLoS One. 6 (8), 22817 (2011).
  42. VandenBosch, L. S., et al. Developmental changes in the accessible chromatin, transcriptome and Ascl1-binding correlate with the loss in Muller Glial regenerative potential. Scientific Reports. 10 (1), 13615 (2020).
  43. Clark, B. S., et al. Single-cell RNA-seq analysis of retinal development identifies NFI factors as regulating mitotic exit and late-born cell specification. Neuron. 102 (6), 1111-1126 (2019).
  44. Lewis, G. P., Fisher, S. K. Up-regulation of glial fibrillary acidic protein in response to retinal injury: its potential role in glial remodeling and a comparison to vimentin expression. International Review of Cytology. 230, 263-290 (2003).
  45. Luna, G., Lewis, G. P., Banna, C. D., Skalli, O., Fisher, S. K. Expression profiles of nestin and synemin in reactive astrocytes and Muller cells following retinal injury: a comparison with glial fibrillar acidic protein and vimentin. Molecular Vision. 16, 2511-2523 (2010).
  46. Pogue, A. I., et al. Micro RNA-125b (miRNA-125b) function in astrogliosis and glial cell proliferation. Neuroscience Letters. 476 (1), 18-22 (2010).
  47. Wohl, S. G., Schmeer, C. W., Friese, T., Witte, O. W., Isenmann, S. In situ dividing and phagocytosing retinal microglia express nestin, vimentin, and NG2 in vivo. PLoS One. 6 (8), 22408 (2011).
  48. Takamori, Y., et al. Nestin-positive microglia in adult rat cerebral cortex. Brain Research. 1270, 10-18 (2009).
  49. Alliot, F., Rutin, J., Leenen, P. J., Pessac, B. Pericytes and periendothelial cells of brain parenchyma vessels co-express aminopeptidase N, aminopeptidase A, and nestin. Journal of Neuroscience Research. 58 (3), 367-378 (1999).
  50. Dore-Duffy, P., Katychev, A., Wang, X., Van Buren, E. CNS microvascular pericytes exhibit multipotential stem cell activity. Journal of Cerebral Blood Flow and Metabolism. 26 (5), 613-624 (2006).
  51. Mokry, J., et al. Expression of intermediate filament nestin in blood vessels of neural and non-neural tissues. Acta Medica (Hradec Kralove). 51 (3), 173-179 (2008).
  52. Suzuki, S., Namiki, J., Shibata, S., Mastuzaki, Y., Okano, H. The neural stem/progenitor cell marker nestin is expressed in proliferative endothelial cells, but not in mature vasculature. The Journal of Histochemistry and Cytochemistry. 58 (8), 721-730 (2010).
  53. Wohl, S. G., Schmeer, C. W., Isenmann, S. Neurogenic potential of stem/progenitor-like cells in the adult mammalian eye. Progress in Retinal and Eye Research. 31 (3), 213-242 (2012).
  54. Eberhardt, C., Amann, B., Stangassinger, M., Hauck, S. M., Deeg, C. A. Isolation, characterization and establishment of an equine retinal glial cell line: a prerequisite to investigate the physiological function of Muller cells in the retina. Journal of Animal Physiology and Animal Nutrition (Berlin). 96 (2), 260-269 (2012).
  55. Löffler, K., Schäfer, P., Völkner, M., Holdt, T., Karl, M. O. Age-dependent Müller glia neurogenic competence in the mouse retina). Glia. 63 (10), 1809-1824 (2015).
  56. Schafer, P., Karl, M. O. Prospective purification and characterization of Muller glia in the mouse retina regeneration assay. Glia. 65 (5), 828-847 (2017).
check_url/fr/63651?article_type=t

Play Video

Citer Cet Article
Kang, S., Wohl, S. Primary Cell Cultures to Study the Regeneration Potential of Murine Müller Glia after MicroRNA Treatment. J. Vis. Exp. (181), e63651, doi:10.3791/63651 (2022).

View Video