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.2017年8月14日；18(1):63.
doi:10.1186/s12868-017-0381-0。

Duchenne肌营养不良mdx小鼠模型出生后大脑发育过程中髓鞘形成延迟

阿齐兹·阿兰莫莱 1, 纳撒尼尔·谢 1, Holly Cologantao公司 2
附属机构

Duchenne肌营养不良mdx小鼠模型出生后大脑发育过程中髓鞘形成延迟

阿齐兹·阿兰莫莱等。 BMC神经科学. .

摘要

背景：在Duchenne型肌营养不良症（DMD）中，肌营养不良蛋白-糖蛋白复合物（DGC）中肌营养不良素成分的丢失会损害骨骼肌的质膜完整性，导致广泛的肌肉退化。此外，许多杜氏肌营养不良患者表现出脑功能缺陷，其细胞病因尚不清楚。我们最近发现，dystroglycan是DGC的一种受体成分，在细胞内与dystrophin结合，调节少突胶质细胞（大脑的髓鞘化胶质细胞）的发育。

结果：我们研究了肌营养不良蛋白是否有助于少突胶质细胞功能和脑髓鞘形成。我们发现少突胶质细胞表达多达三种肌营养不良蛋白亚型，以及典型的DGC成分，这些成分在分化过程中受发育调节，并对细胞外基质的参与作出反应。我们发现，mdx小鼠是一种缺乏最大肌营养不良蛋白亚型表达的DMD模型，其大脑皮层的髓鞘形成延迟，少突胶质祖细胞增殖不适当。当我们使用RNA干扰阻止培养的少突胶质细胞中所有少突胶质细胞营养不良蛋白亚型的表达时，我们发现少突胶质细胞成熟的后期阶段显著延迟，类似于发育中的大脑中的mdx表型。

结论：我们发现肌营养不良蛋白在少突胶质细胞中表达，并影响发育髓鞘形成，这为DMD相关脑功能障碍的潜在细胞因素提供了新的见解。

关键词：杜兴肌营养不良；肌萎缩蛋白；髓磷脂；少突胶质细胞。

PubMed免责声明

数字

图1
图1
少突胶质细胞表达肌萎缩蛋白糖蛋白复合物（DGC）成分和多种肌萎缩蛋白亚型。一分化3天后对大鼠少突胶质细胞进行免疫细胞化学，以检测选定的DGC成分（α-dystroglycan、β-dystroklycan、dystrophin和utrophin），b骨骼肌裂解物中肌营养不良蛋白的western-blot分析(中密度纤维板/+和中密度纤维板)野生型星形胶质细胞裂解物，c（c）OPCs在增殖（prolif）或分化培养基中培养，然后在第1、3和5天通过western blot分析以检测肌营养不良蛋白。指出了分子量标准的位置。p115免疫印迹作为负荷对照。检测到三种不同的肌营养不良蛋白亚型：Dp427、Dp140和Dp71，d日在第3天和第5天计算少突胶质细胞中每种肌营养不良蛋白亚型相对于每个时间点表达的总肌营养不良素的百分比，e（电子）少突胶质细胞成熟示意图表明在哪个成熟状态下特定肌营养不良蛋白亚型上调，（f）在分化促进培养基中，第1、3和5天OPC（脯氨酸）或少突胶质细胞中肌营养不良蛋白亚型的相对水平，克将分化5d（成熟期）的少突胶质细胞溶解并进行亚细胞分离，然后进行western-blot分析，检测总细胞、细胞质和核组分（可溶性和不可溶性）中的肌营养不良蛋白亚型蛋白。Dp427和Dp140出现在细胞质部分中，Dp140发现在可溶核部分中，而Dp71出现在不溶核部分。通过印迹p115（识别胞质小泡对接蛋白）和印迹Lamin B1（核膜蛋白），验证了细胞分离效率，小时肌营养不良蛋白免疫细胞化学后成熟少突胶质细胞的共焦图像(绿色)发现肌营养不良蛋白分布在少突胶质细胞胞体、细胞突起和细胞核中，我少突胶质细胞营养不良蛋白不同库的示意图
图2
图2
在出生后大脑发育过程中，髓鞘形成延迟mdx公司DMD小鼠模型。一繁殖策略，用中密度纤维板男性和杂合子中密度纤维板/+雌性（对照组），b少突胶质细胞中dystrophin亚型的表达中密度纤维板老鼠，c（c）western-blot法分析抗肌营养不良蛋白裂解物的蛋白质含量中密度纤维板并在出生后第8天（p8）、第14天、第21天、第6周和第2个月控制大脑皮层。两种药物中Dp71的水平相当中密度纤维板和对照裂解物，而Dp427不存在于中密度纤维板裂解物。野生型雄性和雌性小鼠（B6，黑色6）的皮层裂解物表明，雄性和雌性的Dp427和Dp71水平相似。图中显示了具有代表性的western blot，包括作为加载控制的p115，d日MBP免疫组化中密度纤维板控制冠状浮动脑切片。平铺的共焦显微镜图像显示MBP免疫反应在中密度纤维板出生后第21天的大脑皮层（p21），但2个月时没有，e（电子）western blot中平均MBP密度测定的定量比较对照组和对照组大脑皮质的蛋白裂解物中密度纤维板第14、21、6周和2个月龄小鼠。此外，对野生型小鼠（B6，黑6）的皮质裂解物进行分析，以确保MBP水平不因性别而异。免疫印迹检测β-肌动蛋白作为负荷对照。MBP水平中密度纤维板p14、p21和6周时大脑皮质减少，但2个月后正常（*p<0.05），（f）出生后第14天（p14）和2个月大（2mos）皮质裂解物的典型western blot中密度纤维板和对照小鼠
图3
图3
发育过程中少突胶质前体细胞密度异常伴随着正常的少突胶质细胞密度中密度纤维板胼胝体。一用PDGFRα免疫组织化学方法观察发育中胼胝体白质束中的少突胶质前体细胞（OPCs）。出生后第14天的典型共焦显微镜图像（p14）中密度纤维板和对照胼胝质，b每毫米平均PDGFRα+细胞（OPC）的定量2在p8、p14、p21和2个月胼胝体的共聚焦图像中。观察到异常高的OPC密度中密度纤维板小鼠与对照组相比***p<0.01，c（c）用CC1（少突胶质细胞）和olig2（少突细胞谱系）免疫组织化学方法观察发育中胼胝体白质束中的少突细胞。p21的典型共焦显微镜图像中密度纤维板和对照胼胝质，d日每毫米CC1+Olig2+细胞（少突胶质细胞）平均数的量化2在p8、p14、p21和2个月胼胝体的共聚焦图像中。少突胶质细胞密度在中密度纤维板和对照小鼠，e（电子）Enpp6免疫组化中密度纤维板并在出生后第14天（p14）和第8天控制冠状浮动脑切片。共聚焦显微镜图像显示Enpp6在中密度纤维板大脑皮层，（f）Enppp6每毫米强度的量化2在p8和p14胼胝体的共聚焦图像中。在中观察到异常低的Enppp6强度中密度纤维板小鼠相对于对照小鼠**p<0.01，克用PDGFRα和Ki67免疫组织化学方法观察发育中胼胝体白质束中增殖的OPC。p8的代表性共焦显微镜图像mdx公司以及对照胼胝体，小时每毫米平均Ki67+细胞的定量2在p8的共焦图像中中密度纤维板控制胼胝体。Ki67+细胞密度在中密度纤维板胼胝质与对照组相比（p<0.05）。比例尺50微米
图4
图4
营养不良蛋白缺乏的少突胶质细胞成熟延迟。一用dystrophin（DMD）或对照（ctl）siRNA转染后第5天和第8天寡突胶质细胞裂解物中dystrophin蛋白的Western blot分析，b在用DMD或对照siRNA转染后的指定天，对从分化少突胶质细胞获得的裂解物中的总髓鞘碱性蛋白（MBP）含量进行western blot分析。显示了典型的western印迹，包括作为负荷对照的p115的印迹。在第5天，肌营养不良蛋白击倒少突胶质细胞的MBP显著低于对照细胞（p<0.05），但到第8天，MBP水平“赶上”，c（c）用对照（ctl）或肌营养不良蛋白（DMD）siRNA转染少突胶质细胞，并按指定时间进行分化。然后用免疫细胞化学方法观察MBP+少突胶质细胞。显示了具有代表性的图像，d日在指定时间点用对照（ctl）或肌营养不良蛋白（DMD）siRNA转染的少突胶质细胞中MBP+细胞（占总细胞）的平均相对百分比的量化。在第5天和第6天，肌营养不良蛋白缺乏少突胶质细胞中的MBP+细胞显著减少（p<0.05），但到第8天，肌萎缩蛋白缺乏细胞与对照细胞相似
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