Nf04_2013 - Krämer-Albers, Eva-Maria

Aufnahme und Nutzung von glialen Exosomen durch Neurone. (A, B) Der Exosomentransfer von Oligodendrozyten zu Neuronen kann im Transwell-Kultursystem dargestellt werden, wobei kein direkter Kontakt zwischen beiden Zelltypen besteht, jedoch Austausch über das Kulturmedium stattfinden kann (schematische Darstellung links). Oligodendrozyten wachsen auf einer Filtermembran, die Poren einer definierten Größe besitzt und Exosomen passieren lässt. Neurone sind in der Kulturkammer darunter platziert. Die spezifische Markierung der oligodendroglialen Exosomen mit einem Fluoreszenzfarbstoff (A) oder mit einem funktionalen Enzym (B) erlaubt dann den Nachweis des Transfers zu den Neuronen (Darstellung immungefärbter Neurone rechts). (B) Die Infektion von Oligodendrozyten mit einem viralen Vektor, der die Cre-Rekombinase trägt, führt zum Exosomen-vermittelten Transfer von Cre zu Zielneuronen und zur Cre-vermittelten Rekombination eines dort präsenten GFP-Reportergens. Expression von GFP in Zielneuronen zeigt den glia-neuronalen Transfer und darüber hinaus die funktionale Gewinnung der exosomalen Inhaltsstoffe durch die Zielneurone an. (C) Stereotaktische Injektion von Cre-markierten oligodendroglialen Exosomen ins Gehirn von transgenen Mäusen, die in allen Zellen ein Cre-Reportergen tragen, bewirkt die Expression des Reportergens in Neuronen (z.B. im Hippocampus, Bild rechts) und beweist, dass die Aufnahme der injizierten glialen Exosomen durch Neurone im intakten Gewebe stattfinden kann. (D) Färbung von Neuronen mit einem Fluoreszenzfarbstoff, der die Fähigkeit von Mitochondrien zur Energieproduktion anzeigt. Neurone, die durch Entzug von Nährstoffen unter Stress gesetzt werden, besitzen ein geringes mitochondriales Membranpotenzial (mittleres Bild, grün). Die Anwesenheit von Exosomen stützt das mitochondriale Potenzial (rechtes Bild, rot bzw. gelb) und schützt damit die Neurone.

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