Cơ sở dữ liệu transcriptome cho tế bào thần kinh đệm, tế bào thần kinh và tế bào oligodendrocyte: Tài nguyên mới để hiểu biết về sự phát triển và chức năng của não
Tóm tắt
Việc hiểu biết về các tương tác giữa tế bào điều khiển sự phát triển và chức năng của hệ thần kinh trung ương (CNS) từ lâu đã bị giới hạn bởi việc thiếu các phương pháp tách biệt sạch sẽ các loại tế bào thần kinh. Ở đây, chúng tôi mô tả các phương pháp để tách rời và tinh chế có triển vọng các tế bào thần kinh đệm, tế bào thần kinh và tế bào oligodendrocyte từ não trước phát triển và trưởng thành của chuột. Chúng tôi đã sử dụng FACS (phân loại tế bào hoạt động bằng huỳnh quang) để tách rời các tế bào thần kinh đệm từ chuột chuyển gen biểu hiện protein huỳnh quang xanh lá cây tăng cường (EGFP) dưới sự điều khiển của một trình điều khiển S100β. Bằng cách sử dụng Affymetrix GeneChip Arrays, chúng tôi đã tạo ra một cơ sở dữ liệu transcriptome về mức độ biểu hiện của hơn 20,000 gen bằng cách lập hồ sơ gen cho ba loại tế bào thần kinh chính của CNS ở các độ tuổi sau sinh khác nhau từ ngày sau sinh thứ nhất (P1) đến P30. Cơ sở dữ liệu này cung cấp một đặc điểm và so sánh toàn cầu chi tiết về các gen được biểu hiện bởi các tế bào thần kinh đệm, tế bào thần kinh và tế bào oligodendrocyte đã được tách rời một cách cấp tính. Chúng tôi phát hiện rằng Aldh1L1 là một dấu ấn kháng nguyên đặc hiệu cao cho các tế bào thần kinh đệm với kiểu hình biểu hiện tế bào thần kinh đệm rộng hơn đáng kể so với dấu ấn tế bào thần kinh đệm truyền thống GFAP. Các tế bào thần kinh đệm được làm giàu trong các con đường chuyển hóa và tổng hợp lipid cụ thể, cũng như các con đường phagocytic draper/Megf10 và Mertk/integrin αvβ5 cho thấy rằng các tế bào thần kinh đệm là những thực bào chuyên nghiệp. Những phát hiện của chúng tôi đặt ra câu hỏi về khái niệm về một lớp tế bào “tế bào đệm” khi mà hồ sơ gen của các tế bào thần kinh đệm và tế bào oligodendrocyte không tương đồng với nhau như chúng là với các tế bào thần kinh. Cơ sở dữ liệu transcriptome này của các tế bào thần kinh đệm, tế bào thần kinh và tế bào oligodendrocyte đã được tách rời và tinh chế cung cấp một tài nguyên cho cộng đồng thần kinh học bằng cách cung cấp các dấu ấn cụ thể cho loại tế bào tốt hơn và hiểu rõ hơn về sự phát triển, chức năng và bệnh lý thần kinh.
Từ khóa
Tài liệu tham khảo
Boor, 2005, MLC1: a novel protein in distal astroglial processes, J Neuropathol Exp Neurol, 64, 412, 10.1093/jnen/64.5.412
Bushong, 2002, Protoplasmic astrocytes in CA1 stratum radiatum occupy separate anatomical domains, J Neurosci, 22, 183, 10.1523/JNEUROSCI.22-01-00183.2002
Cook, 1991, Isolation and characterization of cDNA clones for rat liver 10-formyltetrahydrofolate dehydrogenase, J Biol Chem, 266, 4965, 10.1016/S0021-9258(19)67743-4
Finnemann, 2006, MerTK activation during RPE phagocytosis in vivo requires alphaVbeta5 integrin, Adv Exp Med Biol, 572, 499, 10.1007/0-387-32442-9_69
Hall, 1996, Spinal cord oligodendrocytes develop from ventrally derived progenitor cells that express PDGF alpha-receptors, Development, 122, 4085, 10.1242/dev.122.12.4085
Krueger, 1995, Evidence for large-scale astrocyte death in the developing cerebellum, J Neurosci, 15, 3366, 10.1523/JNEUROSCI.15-05-03366.1995
Krupenko, 2002, 10-formyltetrahydrofolate dehydrogenase, one of the major folate enzymes, is down-regulated in tumor tissues and possesses suppressor effects on cancer cells, Cell Growth Differ, 13, 227
Li C Wong WH (2001) Model-based analysis of oligonucleotide arrays: model validation, design issues and standard error application. Genome Biol 2:research0032.1–0032.11.
Roldan, 1997, Glucocorticoid regulation of in vitro astrocyte phagocytosis, Biocell, 21, 83
Segal MM Baughman RW Jones KA Huettner JE (1998) in Culturing nerve cells, Mass cultures and microislands of neurons from postnatal rat brain, eds Banker G Goslin K (MIT, Cambridge, MA), Ed 2, pp 309–338.