RGC są nieuleczalnie zróżnicowanymi neuronami, dlatego do eksperymentów potrzebne są komórki pierwotne. Opracowanie protokołu izolacji i wzbogacania pierwotnych mysich komórek zwojowych siatkówki (RGC) ma zasadnicze znaczenie dla ujawnienia mechanizmów zdrowia i degeneracji RGC in vitro. Jest to szczególnie ważne w przypadku badań, które mają na celu wygenerowanie potencjalnych terapii promujących funkcję RGC i minimalizujących ich śmierć. Zwyrodnienie RGC jest związane z chorobami zwyrodnieniowymi siatkówki, takimi jak jaskra, retinopatia cukrzycowa i normalne starzenie się. Chociaż konkretne mechanizmy komórkowe leżące u podstaw utraty RGC są niejasne, zidentyfikowano szereg czynników ryzyka. Brak dotlenienia w głowie nerwu wzrokowego1,2,3 powoduje śmierć RGC4 i działa jako zaburzenie homeostazy między aktywacją receptorów pobudzających i hamujących w obrębie poszczególnych RGCs5,6. Szereg wyzwań hamuje postęp w kierunku wykorzystania tych komórek do dogłębnych badań. Po pierwsze, liczba RGC obecnych w siatkówce myszy jest niewielka. RGC stanowią mniej niż 1% wszystkich komórek siatkówki7,8,9. Po drugie, większość markerów specyficznych dla RGC to białka wewnątrzkomórkowe10,11,12. Selekcja na podstawie tych markerów sprawia, że komórki są niezdolne do życia, co wyklucza dalsze analizy funkcjonalne. Wreszcie, obecnie dostępne protokoły są długie i brakuje im standaryzacji13,14. Wczesne protokoły izolacji RGC opierały się na metodach immunopanningu. Barres i wsp.15 zaadaptował klasyczną technikę immunopanningu i dodał drugi krok, który wykluczał monocyty i komórki śródbłonka z większości komórek siatkówki przed pozytywną selekcją opartą na immunopozytywności anty-tymocytu antygenu (aka Thy1), markera powierzchni komórki. Wiele lat później Hong i in. połączyli techniki izolacji kulek magnetycznych ze strategiami sortowania komórek, aby wyizolować RGC o wyższej czystości16. Zastosowanie kulek magnetycznych jest nadal wykorzystywane w wielu zastosowaniach naukowych. Razem kulki magnetyczne i protokoły cytometrii przepływowej poprawiły czystość wyizolowanych komórek. Jednak te systemy oczyszczania nie zostały jeszcze znormalizowane do izolacji mysich RGC od zdysocjowanych siatkówk.
Cytometria przepływowa to potężna metoda analityczna, która mierzy charakterystyki optyczne i fluorescencyjne zawiesin komórkowych. Komórki są analizowane zarówno ilościowo, jak i jakościowo z wysokim poziomem czułości, zapewniając wielowymiarową analizę populacji komórek. Dyskryminacja komórkowa opiera się na dwóch głównych właściwościach fizycznych: rozmiarze lub powierzchni komórki oraz ziarnistości lub złożoności wewnętrznej17. Analizę wielowymiarową można przeprowadzić, łącząc przeciwciała oznaczone fluorochromami, które mają podobne długości fal wzbudzenia i różne emisje. Cytometria przepływowa jest szybka, powtarzalna i czuła. Lasery Multitpe pozwalają na jeszcze większe wielowymiarowe analizy pojedynczych komórek za pomocą cytometrii przepływowej. Jest to więc atrakcyjna metodologia badania próbek cytologicznych. Sortowanie komórek aktywowane fluorescencją (FACS) wykorzystuje wielowymiarowe różnice fenotypowe zidentyfikowane za pomocą cytometrii przepływowej do sortowania pojedynczych komórek w odrębne subpopulacje.
W ostatnim dziesięcioleciu wiele białek powierzchniowych i wewnątrzkomórkowych zostało zidentyfikowanych jako potencjalne biomarkery dla selekcji komórek, w tym neuronów. Początkowe badania, które miały na celu wyizolowanie RGC od szczurów, wykorzystywały Thy1 jako marker komórek zwojowych. Niestety, Thy1, znany również jako CD90, ma wiele izoform u innych gatunków gryzoni18,19,20 i jest wyrażany przez wiele typów komórek siatkówki19,20, co czyni go niespecyficznym markerem dla RGC. Inny marker powierzchniowy, CD48, znajduje się w populacjach monocytowych siatkówki, w tym makrofagach i mikrogleju. Korzystając z tych dwóch znaczników powierzchniowych, opracowano zmodyfikowaną sygnaturę RGC - komórkineg Thy1+ i CD48 - 15,16,21,22. Niestety, te dwa kryteria selekcji nie są wystarczające do selekcji dla wysoce wzbogaconej populacji RGC. Aby odpowiedzieć na tę niezaspokojoną potrzebę, opracowano protokół cytometrii przepływowej23 oparty na wielowarstwowych kryteriach selekcji dodatniej i ujemnej przy użyciu znanych markerów powierzchni komórek w celu wzbogacenia i oczyszczenia pierwotnych mysich RGC.