Les technologies d'administration de gènes et de médicaments (comme les vecteurs viraux et les nanoparticules) sont devenues un outil puissant qui peut être appliqué pour obtenir de meilleures connaissances sur des voies moléculaires spécifiques modifiées dans les maladies neurodégénératives et pour le développement d'approches thérapeutiques innovantes1,2,3. L'optimisation de ces outils repose sur la quantification de : (1) l'étendue de la pénétration du SNC sur différents axes d'administration et (2) le ciblage de populations cellulaires spécifiques. Les analyses histologiques sont généralement appliquées pour visualiser les gènes des reporters fluorescents ou les nanoparticules étiquetées fluorescentes dans différentes zones du SNC et dans différents types de cellules, identifiées par l'immunostaining pour des marqueurs cellulaires spécifiques4,5. Même si cette approche fournit des informations précieuses sur la biodistribution du gène administré ou des outils de livraison de médicaments, la technique peut être longue et laborieuse, car elle nécessite : (1) fixation des tissus, cryoconservation ou encastrage et découpage de paraffine; (2) la coloration de marqueurs cellulaires spécifiques nécessitant parfois la récupération d'antigènes; (3) acquisition par microscopie fluorescence, qui permet habituellement l'analyse d'un nombre limité de marqueurs différents au sein d'une même expérience; (4) le traitement d'image pour permettre une quantification appropriée du signal d'intérêt.
La cytométrie de flux est devenue une technique largement utilisée qui tire parti de marqueurs fluorescents très spécifiques pour permettre non seulement une évaluation quantitative rapide de différents phénotypes cellulaires dans les suspensions cellulaires, basée sur l'expression d'antigènes de surface ou intracellulaires, mais aussi des mesures fonctionnelles (p. ex., taux d'apoptose, prolifération, analyse du cycle cellulaire, etc.). L'isolement physique des cellules par le tri des cellules activées fluorescentes est également possible, permettant d'autres applications en aval (p. ex., culture cellulaire, RNAseq, analyses biochimiques, etc.) 6,7,8.
L'homogénéisation tissulaire est une étape critique nécessaire pour obtenir une suspension cellulaire unique afin de permettre des évaluations cytométriques fiables et reproductibles en aval. Différentes méthodes ont été décrites pour l'homogénéisation adulte de cerveau-tissu, principalement dans le but d'isoler des cellulesdemicroglie 9,10,11; ils peuvent être classés dans l'ensemble dans deux catégories principales : (1) dissociation mécanique, qui utilise la force de broyage ou de cisaillement à travers un homogénéisateur Dounce (DH) pour déchirer les cellules de leurs niches et former une suspension à cellule unique relativement homogénéisée, et (2) la digestion enzymatique, qui repose sur l'incubation de morceaux de tissu haché à 37 oC en présence d'enzymes protéolytiques, telles que la trypsine ou la papaïne, favorisant la dégradation de la matrice extracellulaire pour créer une suspension cellulaire assez homogène12.
Quelle que soit la méthode utilisée, une étape de purification est recommandée après l'homogénéisation des tissus pour enlever la myéline par centrifugation sur un gradient de densité ou par sélection magnétique9,12, avant de passer aux applications en aval.
Ici, nous décrivons une méthode de traitement de tissu basée sur la digestion de papain (PD) suivie de la purification sur un gradient de densité, optimisée pour obtenir des suspensions hétérogènes viables de cellules du cerveau de souris ou de la moelle épinière d'une manière temporelle et appropriée pour la cytométrie d'écoulement. En outre, nous décrivons un panneau de cytométrie de flux de 9 couleurs et la stratégie de gating que nous avons adoptée en laboratoire pour permettre la discrimination simultanée de différentes populations de SNC, cellules vivantes/mortes ou positivité pour les journalistes fluorescents tels que la protéine fluorescente verte ou la teinture de rhodamine. En appliquant cette analyse cytométrique de flux, nous pouvons comparer différentes méthodes de traitement des tissus, c'est-à-dire la DP par rapport à la DH, en termes de préservation de la viabilité cellulaire et des rendements de différents types de cellules.
Les détails que nous fournissons dans les présentes peuvent indiquer la décision sur le protocole d'homogénéisation et la combinaison d'anticorps à utiliser dans le panneau de cytométrie de débit, basé sur le type de cellule spécifique (s) d'intérêt et les analyses en aval (par exemple, la température sensible applications, suivi de marqueurs fluorescents spécifiques, culture in vitro, analyses fonctionnelles).