Oligodendrogenese und Myelinisierung in einem mikrophysiologischen System des Gehirns
2023
Johns Hopkins University, Baltimore, USA
Oligodendrozyten (OLs), die myelinbildenden Zellen des zentralen Nervensystems (ZNS), lassen sich zwar aus humanen induzierten pluripotenten Stammzellen (hiPSCs) differenzieren, die In-vitro-Modellierung der Axonmyelinisierung in menschlichen Zellen bleibt aber eine Herausforderung. Mikrophysiologische Systeme des Gehirns (bMPS) wie Organoide stellen ein ideales System für die Untersuchung dieses Prozesses dar, da sich OLs in einer eher in-vivo-ähnlichen Umgebung differenzieren, umgeben von Neuronen und Astrozyten, die die Myelinisierung der Axone unterstützen.
Hier wurden die Vorteile der CRISPR/Cas9-Technologie genutzt, um mittels reverser Transfektion den OLs-Marker Proteolipidprotein 1 (PLP1) mit einem fluoreszierenden Fusions-Tag zu markieren. Durch Differenzierung der dadurch entstandenen Zelllinien in dem 3D-Gehirnmodell wurden Zuverlässigkeit, Spezifität und Funktion des markierten PLP-Proteins überprüft und verschiedene Stadien der Oligodendrogenese verfolgt. Eine Behandlung der bMPS mit Cuprizon führte zu Veränderungen des Prozentsatzes der markierten Zellen.
Diese Arbeit demonstriert eine effiziente Methode zur Erzeugung von markierten hiPSC-Linien und die Beschreibung eines neuen 3D-Modells zur Untersuchung der OL-Differenzierung, -Migration und -Reifung sowohl während der In-vitro-Neuroentwicklung als auch als Reaktion auf Umweltchemikalien oder krankheitsbedingte Stressfaktoren.
Oligodendrogenesis and myelination tracing in a CRISPR/Cas9-engineered brain microphysiological system
Lena Smirnova
Eingestellt am: 14.03.2023
[1] https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fncel.2022.1094291/full?utm_source=Email_to_authors_&utm_medium=Email&utm_content=T1_11.5e1_author&utm_campaign=Email_publication&field=&journalName=Frontiers_in_Cellular_Neuroscience&id=1094291&emci=c5bf5d33-63a9-ed11-994d-00224832eb73&emdi=470ee51a-75a9-ed11-994d-00224832eb73&ceid=2015591
