אנו מתארים בסיס מולקולות קטנות פרוטוקול התמיינות תאים העכבר גזע עובריים לתאי מבשר oligodendrocyte (OPCs). פרוטוקול זה יוצר Olig2 NG2 + + OPCs עם יעילות גבוהה של 30 ימים של בידול. כמו כן, אנו מתארים שיטה להפקת "מתחזקים" בצורה OPCs שיכולים אש הפוטנציאלים לפעולה.
Oligodendrocytes הם תאים myelinating של מערכת העצבים המרכזית. עבור טיפול בתא משובי במחלות demyelinating, יש עניין משמעותי הנובע אוכלוסייה טהורה של השושלת, מחויב תאים מבשר oligodendrocyte (OPCs) להשתלה. OPCs מאופיינות בפעילות של Olig2 גורם שעתוק וביטוי פני השטח של NG2 proteoglycan. בעזרת ה-GFP-Olig2 (G-Olig2) עכבר תא גזע עובריים (המסקלין) קו עיתונאי, אנו אופטימיזציה התנאים בידול של mESCs לתוך ה-GFP Olig2 + + + NG2 OPCs. בפרוטוקול שלנו, אנחנו הראשונים לתאר את הדור של גופים embryoid (EBS) מ mESCs. שנית, אנו מתארים את הטיפול המסקלין הנגזרות EBS עם מולקולות קטנות: (1) חומצה רטינואית (RA) ו – (2) קיפוד קולי (ששש) purmorphamine אגוניסט (פור) בתנאים מוגדרים תרבות לכוון בידול EB לתוך השושלת oligodendroglial. לפי גישה זו, OPCs ניתן להשיג עם יעילות גבוהה (> 80%) בפרק זמן של 30 ימים. תאים שמקורם mESCs בפרוטוקול זה דומים phenotypically כדי OPCs שמקורם בתרבית רקמה ראשונית. המסקלין הנגזרות OPCs לא להראות את הנכס spiking תיאר subpopulation של OPCs המוח באתרם. כדי לחקור את הנכס הזה אלקטרו, אנו מתארים את הדור של spiking המסקלין הנגזרות OPCs ידי ectopically להביע Na<sub> V</sub> 1.2 למקטע. Spiking ו nonspiking התאים המתקבלים פרוטוקול זה יעזור מחקרים פונקציונלי מראש על שני subpopulations של OPCs.
לתאי גזע עובריים (ESCs), שבודד עובר הבלסטוציסט, יכולים להתמיין לכל שושלות תאים של האורגניזם 3, 4, מתן במערכת מודל במבחנה לחקר יונקים התפתחות מוקדם, כולל מפרט oligodendrocyte. mESCs הוכחו להתמיין לתאי מבשר oligodendrocyte (OPCs) עם טיפול של קיפוד קולי (ששש) 5. יתר על כן, בידול ששש-Induced OPC מ mESCs שומרת לעצמה את העיתוי הנכון שנצפתה ההתפתחות העוברית 6. לפיכך, אופי של בידול OPC במבחנה מן mESCs נחשב בקנה אחד עם מה שנלמד מן בפיתוח vivo. הנה, באמצעות מולקולות קטנות RA ואת פור אגוניסט ששש, אנחנו הבדיל בהצלחה את ה-G-Olig2 mESCs לתוך ה-GFP Olig2 + + + NG2 OPCs עם יעילות גבוהה.
OPCs, המאופיינת הביטוי של proteoglycan NG2 7 ו הגורם הסליל לולאה, סליל שעתוק Olig2 8, ליצור oligodendrocytes ב CNS בפיתוח בוגרת, שם הם מהווים אחוז משמעותי (~ 5%) של תאים הכולל הן סוג התא העיקרי מתרבים 9. במשך כמעט שני עשורים חוקרים הוכיחו Na ערוצי V באים לידי ביטוי subpopulation של OPCs והוא יכול להיות מופעל על שלילת קוטביות 10, 11. יתר על כן, תצפית מרשימה האחרונות 9 היה כי ב CNS עכברוש באתרו החומר הלבן, OPCs (~ 50%) שנוצר פוטנציאל פעולה כאשר depolarized בהתאם הביטוי של נתרן מתח מגודרת (Na V) ערוצים, ולכן יכול להיות מחולק spiking ו nonspiking subpopulations. עם זאת, את הפונקציות של מאפיינים אלה spiking עדיין אינו ידוע ברובו. מצאנו כי, electrophysiologically, המסקלין הנגזרות OPCs הבדיל עם פרוטוקול ששש תלויים, לא היה זהה ב OPCs המוח באתרה. לאחר החדרת למקטע Na V 1.2, אלה שקט המסקלין הנגזרות OPCs היו מסוגלים spiking.
לפיכך, spiking / nonspiking המסקלין הנגזרות OPCs ופרוטוקול בידול המתוארת כאן עשויה להקל (1) ללמוד את ההבדלים בין תפקודי spiking ו nonspiking OPCs, (2) גורמים ההקרנה חדש שיכול לקדם ערוץ ביטוי נתרן המסקלין הנגזרות OPCs, ( 3) פיתוח ואופטימיזציה של פרוטוקול בידול של OPCs מן האדם ESC או גזע המושרה pluripotent תאים (iPSCs).
The authors have nothing to disclose.
עבודה זו הייתה חלק נתמך על ידי מענקים ל WD מן המכונים הלאומיים לבריאות (RO1 NS059043 ו RO1 ES015988), טרשת נפוצה האגודה הלאומית, רוש קרן מחקר אנמיה, פלדשטיין רפואי הקרן, ואת שריינרים חולים לילדים.
ברצוננו להודות לד"ר תענוג דוד מטוס ג'ניפר לקבלת הצעות. אנו מצהירים שום אינטרסים מתחרים הקשורים במאמר זה.
Material Name | Type | Company | Catalogue Number | Comment |
---|---|---|---|---|
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 |