The compact myelin sheath is important for axonal function, and its loss can lead to neuronal cell death and irreversible functional deficits. Myelin is vulnerable to a variety of metabolic, toxic, and autoimmune insults. In diseases like multiple sclerosis, there is currently no therapy to stop myelin loss, underscoring the need for neuroprotective and remyelinating therapies. Noninvasive, robust techniques are also needed to confirm the effect of such therapies in animal models. This article describes the generation, characterization, and potential uses for a myelin basic protein-luciferase (MBP-luci) transgenic mouse model, in which the firefly luciferase reporter gene is selectively controlled by the MBP promoter. In vivo bioluminescence imaging can be used to visualize and quantify demyelination and remyelination at the transcriptional level, noninvasively, and in real time. Transgenic mice were assessed in the cuprizone-induced model of demyelination, and luciferase activity highly correlated with demyelination and remyelination events as confirmed by both magnetic resonance imaging and postmortem histological analysis. Furthermore, MBP-luci mice demonstrated enhanced luciferase signal and remyelination in the cuprizone model after treatment with a peroxisome proliferator activated receptor-delta selective agonist and quetiapine. Imaging sensitivity was further enhanced by using CycLuc 1, a luciferase substrate, which has greater blood-brain barrier penetration. We demonstrated the utility of MBP-luci model in tracking myelin changes in real time and supporting target and therapeutic validation efforts.

中文翻译：

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髓鞘碱性蛋白启动子驱动的荧光素酶转基因小鼠模型中髓鞘形成事件的体内光学成像。

紧密的髓鞘对轴突功能很重要，其丢失会导致神经元细胞死亡和不可逆的功能缺陷。髓磷脂易受多种代谢，毒性和自身免疫损伤的影响。在多发性硬化症等疾病中，目前尚无任何疗法可阻止髓磷脂的流失，从而强调了对神经保护和髓鞘再生疗法的需求。还需要非侵入性的，强有力的技术来证实这种疗法在动物模型中的效果。本文介绍了髓磷脂碱性蛋白-荧光素酶（MBP-luci）转基因小鼠模型的产生，表征和潜在用途，其中萤火虫荧光素酶报道基因受MBP启动子选择性控制。体内生物发光成像可用于可视化和量化转录水平的脱髓鞘和再髓鞘，无创且实时。在cuprizone诱导的脱髓鞘模型中评估了转基因小鼠，并通过磁共振成像和验尸组织学分析证实了荧光素酶活性与脱髓鞘和再髓鞘事件高度相关。此外，MBP-luci小鼠在用过氧化物酶体增殖物激活的受体-δ选择性激动剂和喹硫平治疗后，在cuprizone模型中显示出增强的荧光素酶信号和髓鞘再生。通过使用CycLuc 1（一种荧光素酶底物）可以进一步提高成像灵敏度，该底物具有更大的血脑屏障穿透力。我们展示了MBP-luci模型在实时跟踪髓磷脂变化并支持靶点和治疗验证工作方面的实用性。在cuprizone诱导的脱髓鞘模型中评估了转基因小鼠，并通过磁共振成像和验尸组织学分析证实了荧光素酶活性与脱髓鞘和再髓鞘事件高度相关。此外，MBP-luci小鼠在用过氧化物酶体增殖物激活的受体-δ选择性激动剂和喹硫平治疗后，在cuprizone模型中显示出增强的荧光素酶信号和髓鞘再生。通过使用CycLuc 1（一种荧光素酶底物）可以进一步提高成像灵敏度，该底物具有更大的血脑屏障穿透力。我们展示了MBP-luci模型在实时跟踪髓磷脂变化并支持靶点和治疗验证工作方面的实用性。在cuprizone诱导的脱髓鞘模型中评估了转基因小鼠，并通过磁共振成像和验尸组织学分析证实了荧光素酶活性与脱髓鞘和再髓鞘事件高度相关。此外，MBP-luci小鼠在用过氧化物酶体增殖物激活的受体-δ选择性激动剂和喹硫平治疗后，在cuprizone模型中显示出增强的荧光素酶信号和髓鞘再生。通过使用CycLuc 1（一种荧光素酶底物）可以进一步提高成像灵敏度，该底物具有更大的血脑屏障穿透力。我们展示了MBP-luci模型在实时跟踪髓磷脂变化并支持靶点和治疗验证工作方面的实用性。磁共振成像和验尸组织学分析均证实，荧光素酶和荧光素酶活性与脱髓鞘和再髓鞘事件高度相关。此外，MBP-luci小鼠在用过氧化物酶体增殖物激活的受体-δ选择性激动剂和喹硫平治疗后，在cuprizone模型中显示出增强的荧光素酶信号和髓鞘再生。通过使用CycLuc 1（一种荧光素酶底物）可以进一步提高成像灵敏度，该底物具有更大的血脑屏障穿透力。我们展示了MBP-luci模型在实时跟踪髓磷脂变化并支持靶点和治疗验证工作方面的实用性。磁共振成像和验尸组织学分析均证实，荧光素酶和荧光素酶活性与脱髓鞘和再髓鞘事件高度相关。此外，MBP-luci小鼠在用过氧化物酶体增殖物激活的受体-δ选择性激动剂和喹硫平治疗后，在cuprizone模型中显示出增强的荧光素酶信号和髓鞘再生。通过使用CycLuc 1（一种荧光素酶底物）可以进一步提高成像灵敏度，该底物具有更大的血脑屏障穿透力。我们展示了MBP-luci模型在实时跟踪髓磷脂变化并支持靶点和治疗验证工作方面的实用性。在用过氧化物酶体增殖物激活的受体-δ选择性激动剂和喹硫平治疗后，MBP-luci小鼠在cuprizone模型中显示增强的荧光素酶信号和髓鞘再生。通过使用CycLuc 1（一种荧光素酶底物）可以进一步提高成像灵敏度，该底物具有更大的血脑屏障穿透力。我们展示了MBP-luci模型在实时跟踪髓磷脂变化并支持靶点和治疗验证工作方面的实用性。在用过氧化物酶体增殖物激活的受体-δ选择性激动剂和喹硫平治疗后，MBP-luci小鼠在cuprizone模型中显示增强的荧光素酶信号和髓鞘再生。通过使用CycLuc 1（一种荧光素酶底物）可以进一步提高成像灵敏度，该底物具有更大的血脑屏障穿透力。我们展示了MBP-luci模型在实时跟踪髓磷脂变化并支持靶点和治疗验证工作方面的实用性。