我々は、小分子ベースのオリゴデンドロサイト前駆細胞体(OPC)にマウス胚性幹細胞の分化のためのプロトコルについて説明します。このプロトコルは、分化の30日間で高効率とOlig2 + NG2 + OPCを生成します。我々はまた、活動電位を発生させることができる"スパイク"OPCを生成する方法を説明します。
オリゴデンドロサイトは、中枢神経系のmyelinating細胞である。脱髄疾患における再生細胞療法の場合は、移植のための系統にコミットされたオリゴデンドロサイト前駆細胞体(OPC)の純粋な集団を導出に大きな関心が寄せられている。 OPCは、転写因子Olig2とプロテオグリカンNG2の表面発現の活動によって特徴付けられる。 GFP – Olig2(G – Olig2)マウス胚性幹細胞(MESC)レポーターのラインを使用して、我々はGFP + Olig2 + NG2 + OPCはにmESCsの分化のための条件を最適化。我々のプロトコルでは、まずmESCsから胚様体の世代(EBS)を説明します。オリゴデンドログリア系譜に直接EBの分化に定義された培養条件下で(1)レチノイン酸(RA)及び(2)ソニックヘッジホッグ(Shh)アゴニストpurmorphamine(ピュール):第二に、我々は、小分子とMESC由来のEBの治療について説明します。このアプローチによって、OPCは、30日の期間に高効率(> 80%)で得ることができます。このプロトコルでmESCsに由来する細胞は、一次組織培養から派生したOPCのに表現型が類似しています。 MESC由来のOPCはその場で脳のOPCのサブポピュレーションのために説明するスパイクプロパティが表示されません。この電気生理学的性質を調べるために、我々は、異所的にNaの発現させることにより、MESC由来のOPCをスパイクの発生を説明<sub> V</sub> 1.2サブユニット。このプロトコルから得られたスパイクとnonspiking細胞は、OPCの二つ亜集団での機能研究を進めるのに役立ちます。
胚盤胞の胚から単離した胚性幹細胞(ESC)は、オリゴデンドロサイトの仕様を含め、初期の哺乳類の発達を研究するためのin vitroのモデル系の提供、生物3、4のすべての細胞系譜に分化することができる。 mESCsは、ソニックヘッジホッグ(Shh)5の治療法とオリゴデンドロサイト前駆細胞体(OPC)に分化することが示されている。また、mESCsからShhの誘発性OPCの分化は、胚発生6で観察された正しいタイミングを維持します。したがって、mESCsからin vitroでのOPC 分化の性質は、in vivoでの開発でから学んだされているものと一致するように考えられている。ここでは、小分子RAとShhのアゴニストピュールを使用して、我々は成功し、高効率でGFP + Olig2 + NG2 + OPCはにG – Olig2 mESCsを分化した。
プロテオグリカンNG2 7とヘリックス-ループ-ヘリックス転写因子Olig2 8の発現によって特徴付けOPCは、、彼らは全細胞のかなりの割合(〜5%)を構成している発展と成熟した中枢神経系におけるオリゴデンドロサイトを、生成する主な増殖細胞のタイプ9。研究者はVチャネル Naは実証しているほぼ二十年のためのOPCの亜集団に発現し、脱分極10,11によって起動することができます。また、最近の印象的な観察9は その場ラットの中枢神経系の白質、OPCは(〜50%)生成された活動電位の電位依存性ナトリウム(Na V)チャネルの発現に応じ時に脱分極することであり、したがって、スパイクに細分することができますと亜集団をnonspiking。しかし、これらのスパイクの特性の関数はまだほとんど知られていない。我々は、電気生理学的に、Shhの依存プロトコルで差別化MESC由来のOPCは、 その場脳のOPCの場合と同じではないことがわかった。サブユニットのNa V 1.2を導入した後、これらのサイレントMESC由来のOPCはスパイクのことができた。
従って、MESC由来のOPCは、ここで説明分化プロトコルが容易に可能スパイク/ nonspiking(1)OPCをスパイクとnonspikingの機能の違いを勉強し、(2)スクリーニングMESC由来のOPCのでナトリウムチャネルの発現を促進することができる新しい要因、( 3)開発と人間のESCまたは誘導多能性幹細胞(性IPSC)からOPCの分化のプロトコルを最適化。
The authors have nothing to disclose.
この作品は、部分的に国立衛生研究所(RO1 NS059043とRO1 ES015988)、全国多発性硬化症協会、貧血の研究、フェルドスタイン医学財団のためのロシュ財団、およびシュライナーズ子ども病院からWDへの補助金によって支えられている。
我々は提案のためにデビッドの喜びとジェニファープレーンを感謝したいと思います。我々はこの記事に関連する一切の競合する利害を宣言しません。
Material Name | Tipo | Company | Catalogue Number | Comment |
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MEFs | GlobalStem | GSC-6001G | ||
TrypLE Express | Invitrogen | 12604 | ||
Retinoic acid | Sigma | R-2625 | ||
Purmorphamine | Cayman Chemical | 10009634 | ||
FGF-2 | Millipore | GF003 | ||
BacMam NaV 1.2 | Invitrogen | B10341 |