Technologieën voor het leveren van genen en medicijnen (zoals virale vectoren en nanodeeltjes) zijn een krachtig hulpmiddel geworden dat kan worden toegepast om beter inzicht te krijgen in specifieke moleculaire trajecten die zijn veranderd in neurodegeneratieve ziekten en voor de ontwikkeling van innovatieve therapeutische benaderingen1,2,3. Optimalisatie van deze instrumenten is afhankelijk van de kwantificering van: (1) de mate van penetratie in het CZS op verschillende toedieningswegen en (2) targeting van specifieke celpopulaties. Histologische analyses worden meestal toegepast om fluorescerende reporter-genen of fluorescentie-gelabelde nanodeeltjes in verschillende CZS-gebieden en over verschillende celtypen te visualiseren, geïdentificeerd door immunokleuring voor specifieke celmarkeringen4,5. Hoewel deze aanpak waardevolle informatie verschaft over de biodistributie van het toegediende gen of medicamenteuze gereedschappen, kan de techniek tijdrovend en arbeidsintensief zijn, omdat dit vereist is: (1) weefsel fixatie, cryopreservatie of paraffine-inbedding en slicing; (2) kleuring voor specifieke cellulaire markers die soms antigeen-opvraging vereisen; (3) overname door fluorescentiemicroscopie, die gewoonlijk de analyse van een beperkt aantal verschillende markers binnen hetzelfde experiment mogelijk maakt; (4) beeldverwerking om een juiste kwantificering van het signaal van belang toe te staan.
Flow cytometrie is uitgegroeid tot een veelgebruikte techniek die gebruik maakt van zeer specifieke fluorescerende markers om niet alleen een snelle kwantitatieve evaluatie van verschillende celfenotypes in celsuspensies mogelijk te maken, op basis van de expressie van oppervlakte-of intracellulaire antigenen, maar ook functionele metingen (bijv. snelheid van apoptosis, proliferatie, celcyclus analyse, enz.). Fysiek isoleren van cellen door middel van fluorescerende geactiveerde celsortering is ook mogelijk, waardoor verdere downstreamtoepassingen (bijv. celkweek, RNAseq, biochemische analyses, enz.) 6,7,8.
Weefselhomogenisatie is een kritieke stap die noodzakelijk is om een enkelvoudige celsuspensie te verkrijgen om betrouwbare en reproduceerbaar stroomcytometrische evaluaties te kunnen ondergaan. Er zijn verschillende methoden beschreven voor de homogenisatie van volwassen hersenweefsel, voornamelijk met als doel Microglia-cellen9,10,11te isoleren; ze kunnen in het algemeen worden ingedeeld in twee hoofdcategorieën: (1) mechanische dissociatie, die slijp-of Afschuifkracht gebruikt door middel van een Dounce homogenisator (DH) om cellen uit hun nissen te rippen en een relatief gehomogeniseerde eencelsuspensie te vormen, en (2) enzymatische spijsvertering, die berust op incubatie van gehakt weefsel brokken bij 37 ° c in aanwezigheid van Proteolytische enzymen, zoals trypsine of papaïne, waarbij de afbraak van de extracellulaire matrix wordt begunstiging om een vrij gehomogeniseerde celsuspensie te creëren12.
Ongeacht welke methode wordt gebruikt, wordt een zuiveringsstap aanbevolen na weefselhomogenisatie om myeline te verwijderen door centrifugeren op een dichtheidsgradiënt of door magnetische selectie9,12, alvorens naar de downstreamtoepassingen te gaan.
Hier beschrijven we een weefsel verwerkingsmethode op basis van papaïne-spijsvertering (PD) gevolgd door zuivering op een dichtheidsgradiënt, geoptimaliseerd om levensvatbare heterogene celsuspensies te verkrijgen van muis hersenen of ruggenmerg in een tijdgevoelige manier en geschikt voor Flowcytometrie. Bovendien beschrijven we een 9-kleuren Flowcytometrie-paneel en de gating-strategie die we in het laboratorium hebben aangenomen om de gelijktijdige discriminatie van verschillende CNS-populaties, levende/dode cellen of positiviteit voor fluorescerende verslaggevers zoals groen fluorescerende eiwitten of Rhodamine-kleurstof mogelijk te maken. Door het toepassen van deze Flow cytometrische analyse, we kunnen vergelijken verschillende methoden van weefsel verwerking, dat wil zeggen, PD versus DH, in termen van behoud van cellulaire levensvatbaarheid en rendementen van verschillende celtypen.
De details die we hier verstrekken, kunnen een beslissing geven over het homogenisatie-protocol en de antilichaam combinatie die moet worden gebruikt in het Flowcytometrie paneel, op basis van het specifieke celtype (s) van belang en de stroomafwaartse analyses (bijv. temperatuurgevoelige toepassingen, tracering van specifieke fluorescentie markers, in vitro cultuur, functionele analyses).