$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Aby pomyślnie wykonać ten protokół, rozbiór DG jest pierwszym krytycznym krokiem, który wymaga pewnej praktyki, aby utrzymać go w stanie nieuszkodzonym i ograniczyć zanieczyszczenie otaczającymi tkankami. Z doświadczenia wynika, że oddzielenie DG od hipokampa może być bardzo szybko nabyte przez wykwalifikowanego badacza, który może następnie pracować nad udoskonaleniem swojej techniki w celu zwiększenia szybkości sekcji, a tym samym poprawy świeżości tkanki w celu uzyskania wysokiej jakości danych. W podobnym duchu, przygotowanie i ponowne zawieszenie pojedynczych jąder wymaga spójności w różnych warunkach użytych w jednym eksperymencie, ale także unikania nadmiernego pipetowania, które mogłoby zakłócić błonę jądrową uwalniającą otaczające RNA, co zniekształci wyniki sekwencjonowania. Oprócz wspomnianych wcześniej zaleceń dotyczących przygotowania jąder o wysokiej jakości, przed przystąpieniem do sekwencjonowania należy również wziąć pod uwagę stężenie zawiesiny pojedynczych jąder. Rzeczywiście, zgodnie z wytycznymi producenta, preparat o stężeniu wyższym niż 1200 nuc/μl powinien być rozcieńczony, ponieważ taki poziom stężenia jąder będzie wiązał się z większym ryzykiem powstania multipletów wpływających na dalsze analizy bioinformatyczne. Warto zauważyć, że sekwencjonowanie próbek o stężeniach jąder poniżej 500 nuc/μl może nie być opłacalne ze względu na związane z tym koszty. Zaleca się również postępowanie zgodnie z zaleceniami zaawansowanego użytkownika FACS w celu skonfigurowania wszystkich bramkowania i zachowania spójności z ustawieniami dla próbek i kontrprób biologicznych. Podobnie, przygotowanie bibliotek do sekwencjonowania RNA wiąże się z pewnym szkoleniem w celu osiągnięcia wysokiej jakości wyników, a większość dostawców ma doskonałe wsparcie, aby skutecznie to osiągnąć. W tym badaniu metoda ta została przetestowana tylko na świeżej tkance; jednak FANS przeprowadzono również z zamrożoną tkanką25. Uzasadnione jest zatem założenie, że protokół ten można wykonać z zamrożoną tkanką, aczkolwiek z niewielką optymalizacją.
Protokół ten został opracowany z myślą o szczególnym zastosowaniu końcowym, jakim jest badanie populacji komórek innych niż neurony w niszy neurogennej hipokampa. Rzeczywiście, coraz więcej dowodów wskazuje, że upośledzenie AHN w procesie starzenia się można przypisać otaczającym komórkom w niszy 1,2,3,9. W szczególności astrocyty i oligodendrocyty stają się kluczowymi regulatorami AHN; jednak ich izolacja od DG w połączeniu z sekwencjonowaniem RNA przyniosła mieszane wyniki, co sprawia, że hipoteza ta jest trudna do oceny za pomocą tej techniki 1,17. To podejście polegające na sortowaniu jąder NeuN-ujemnych przez FACS pozwoliło na wyizolowanie większej liczby astrocytów i oligodendrocytów w porównaniu z próbkami, które nie były sortowane metodą FACS, co umożliwia lepszą analizę bioinformatyczną. Protokół ten ma zastosowanie we wszystkich grupach wiekowych przez całe życie, a przedstawione tutaj reprezentatywne dane dotyczące tkanek starych zwierząt dostarczają dowodu na to, że metoda ta jest solidna w badaniu starzejącej się niszy neurogennej hipokampa. Aby rozszerzyć zastosowanie tej metody i dostosować ją do różnych zagadnień biologicznych, ważne jest, aby wziąć pod uwagę, że inne antygeny błony jądrowej neuronów mogą być testowane razem z dokładnym miareczkowaniem najlepiej zwalidowanych przeciwciał dla tych markerów. Na przykład, podczas badania procesu różnicowania neuronów od NSC w DG, niektóre typy komórek, takie jak komórki typu 2 lub neuroblasty, zaczynają wyrażać NeuN (rysunek uzupełniający 3). Dlatego potrzebny byłby inny antygen do szczegółowego zbadania tych typów komórek. I odwrotnie, niektóre neurony zostały nadal zidentyfikowane w tym badaniu po sortowaniu NeuN-ujemnym FACS, prawdopodobnie z powodu niskiej lub zerowej ekspresji NeuN w tych populacjach (np. Korowe neurony Cajal-Retzius19). Ponadto donoszono, że NeuN ulega ekspresji w subpopulacjach oligodendrocytów26, co może dawać stronnicze wyniki, jeśli te subpopulacje są interesujące. W związku z tym wybór antygenu przed rozpoczęciem stosowania FANS powinien być starannie przemyślany, aby uniknąć włączenia lub wykluczenia populacji komórek, które uniemożliwiałyby dokładną odpowiedź na określone pytanie biologiczne. W związku z tym zaleca się również, aby każdy wynik sekwencjonowania był dalej walidowany za pomocą testów ortogonalnych (np. immunohistochemii lub zakresu RNA) przed walidacją lub obaleniem testowanej hipotezy za pomocą tego protokołu. Wreszcie, etap z udziałem FANS może być dalej rozwijany, aby objąć więcej niż jedno przeciwciało z bardziej rozbudowaną strategią sortowania w celu wykluczenia i/lub uwzględnienia pożądanych populacji komórek.
Ostatecznie technologie opisane w tym protokole mogą mieć pewne ograniczenia, gdy są stosowane w odniesieniu do innych gatunków. Na przykład nisza jest bardzo dobrze zdefiniowana u gryzoni z obecnością proliferacyjnych i spoczynkowych NSC lub nowo narodzonych neuronów ograniczonych w określonych podregionach DG, ale nadal nie jest jasne, w jaki sposób nisza neurogenna hipokampa powinna być wyznaczona u innych gatunków. Rzeczywiście, komórki proliferacyjne nie są ustawione w ciągłej strefie DG u naczelnych i ludzi, ale są raczej rozproszone wokół niej i mogą być również obecne w ciele migdałowatym7. W związku z tym wnikliwa analiza i izolacja obszarów szerszych niż w przypadku DG w przypadku innych gatunków potencjalnie wpłynęłaby na stosowanie tego protokołu. W szczególności etapy dysocjacji i rozcierania w celu przygotowania tkanki będą musiały zostać zoptymalizowane podczas pracy z większymi fragmentami tkanki27,28. Jeśli chodzi o analizę bioinformatyczną, podczas gdy gryzonie trzymane w chowu wsobnym mają bardzo jednorodny i bardzo dobrze opisany genom, zmienność genetyczna ludzkiego genomu w połączeniu z niewystarczającą liczbą markerów komórkowych do wyraźnego rozróżnienia różnych populacji komórek (np. NSC i astrocytów) wymaga dużej normalizacji analizy, która może prowadzić do różnych wniosków w przypadku zidentyfikowania małego skupiska komórek7. Rozdział 11. W takich sytuacjach wzbogacanie komórek może być nadal preferowaną opcją lub powinno być stosowane wraz z innymi strategiami w celu zwiększenia mocy analitycznej.
Niemniej jednak obecne podejście może umożliwić zbadanie roli niedostatecznie zbadanych, choć potencjalnie ważnych populacji komórek w regulacji AHN. Może to być szczególnie widoczne w przypadku populacji astrocytów, które odgrywają kluczową rolę w powstawaniu i progresji chorób neurodegeneracyjnych29,30. Badanie to wykazało, że astrocyty i inne rzadkie populacje komórek można zidentyfikować i sprofilować po prostu wykluczając zdecydowaną większość neuronów obecnych w DG. Inne badania wykorzystujące różne podejścia nie były w stanie osiągnąć podobnego odzyskiwania jąder z tego samego zakresu populacji komórek 5,11,17. Co więcej, wyniki tego badania pokazują, że przy użyciu tego podejścia możliwe jest wyizolowanie klastra NSC bez specyficznego wzbogacania tej populacji komórek15.
Podsumowując, podążanie za tą metodą i ulepszanie jej byłoby krokiem naprzód w kierunku odpowiedzi na nierozstrzygnięte pytania związane z kontekstową rolą niszy neurogennej hipokampa w modulacji AHN. W szczególności może dostarczyć nowych informacji na temat poziomów ekspresji genów w starzejących się i chorych mózgach w populacjach komórek związanych z regulacją AHN9, pomóc w identyfikacji potencjalnej heterogenicznościNSC1 lub zająć się rolą układu naczyniowego w AHN. Ostatecznie metoda ta może zostać zaadaptowana do innych nisz związanych z dorosłymi komórkami macierzystymi, które borykają się z podobnymi pytaniami i problemami.