يعد تحسين فهمنا للجهاز العصبي المركزي (CNS) أمرا بالغ الأهمية لتحسين الخيارات العلاجية للعديد من الأمراض الالتهابية العصبية والتنكسية العصبية. يتكون الجهاز العصبي المركزي ، وهو شبكة معقدة من الخلايا المترابطة داخل الدماغ والحبل الشوكي والأعصاب البصرية ، من الخلايا العصبية ، والخلايا قليلة التغصن ، والخلايا النجمية ، وخلاياها المناعية الفطرية ، الخلايا الدبقية الصغيرة1. يمكن للنهج في المختبر في كثير من الأحيان أن يقلل بشكل كبير من عدد الفئران المطلوبة لإجراء أبحاث ذات مغزى. ومع ذلك ، فإن الطبيعة المعقدة للجهاز العصبي المركزي تجعل من المستحيل تلخيص الوضع في الجسم الحي باستخدام خطوط الخلايا. توفر مزارع الخلايا العصبية المختلطة أداة بحث قيمة للغاية للتحقيق في أسئلة علم الأعصاب (المناعي) في نموذج ذي صلة ، بما يتماشى مع مبادئ الاستبدال والتخفيض والصقل (3Rs) 2,3.
وصف طومسون وآخرون طريقة زراعة الخلايا باستخدام خلايا الحبل الشوكي قبل الولادة التي تتمايز إلى جميع أنواع خلايا الجهاز العصبي المركزي الرئيسية المذكورة أعلاه4. يحتوي هذا النظام أيضا على تكوين المشبك العصبي ، ومحاور الميالين ، وعقد رانفييه. القيد الرئيسي لطريقة الزراعة هذه هو أنه ، كونه الحبل الشوكي ، فإنه لا يصمم الدماغ بشكل مفيد ، وتنتج الخلية من الحبل الشوكي الجنيني في اليوم 13 (E13) تضيق. وبالتالي ، فإن هذا يحد من عدد الحالات التجريبية التي يمكن التحقيق فيها. لذلك ، تهدف هذه الدراسة إلى تطوير نظام جديد لزراعة الخلايا يلخص خصائص الدماغ مع زيادة إنتاجية الخلايا لتقليل متطلبات الحيوانات.
باستخدام Thomson et al. كنقطة انطلاق ، قمنا بتطوير نموذج زراعة الخلايا المستمد فقط من أدمغة الفئران قبل الولادة. تحتوي هذه الثقافات على نفس مجموعات الخلايا والترابط وخيارات العلاج مثل مزارع الحبل الشوكي ، باستثناء وجود ميالين أقل بالمقارنة. ومع ذلك ، فإن وجود نموذج الجهاز العصبي المركزي في المختبر مع إنتاجية خلايا أعلى بثلاثة أضعاف تقريبا هو أكثر كفاءة ، ويتطلب عددا أقل من الفئران ووقتا أقل في معالجة الأجنة. لقد قمنا بتحسين نظام الاستزراع الفريد هذا للعديد من التطبيقات والمقاييس النهائية ، بما في ذلك استخدام أغطية زجاجية للتحليل المجهري وأحجام مختلفة من ألواح الآبار البلاستيكية ، بما في ذلك ألواح 96 بئرا للأبحاث عالية الإنتاجية.