Mikroglej odpowiada 5-20% wszystkich komórek nerwowych i są jedynymi komórkami glejowymi, które pochodzą od komórek progenitorowych erytromieloidalnych w woreczku żółtkowym i zaczynają kolonizować rozwijający się mózg około dnia embrionalnego E9.51,2. Są to długowieczne komórki, które mają zdolność do powolnej samoodnowy, niezależnie od komórek pochodzących ze szpiku kostnego3. Jako jedne z najbardziej dynamicznych komórek, są zdolne do pozyskiwania różnych fenotypów w odpowiedzi na sygnały kontekstowe i środowiskowe2,4. Wśród sygnałów zdolnych do modulowania ich aktywności najsilniejsze są uszkodzenia ośrodkowego układu nerwowego (OUN), aktywność neuronów, a także składniki odżywcze. Coraz więcej badań wykazało kluczową rolę mikrogleju w urazach, chorobach neurodegeneracyjnych i otyłości2,5,6. Niemniej jednak dokładna rola mikrogleju zarówno w procesach fizjologicznych, jak i patofizjologii wymaga dalszych badań. Dlatego ich charakterystyka transkrypcyjna, metaboliczna i funkcjonalna w różnych warunkach ma ogromne znaczenie i wymaga ich izolacji, ponieważ badania in situ są odpowiednie do lokalizacji DNA, RNA i białek oraz porównań jakościowych, a także charakterystyki morfologicznej mikrogleju.
Istnieją różne techniki opisane do izolacji mikrogleju, wśród których są metoda gradientu Percolla7, sortowanie komórek metodą cytometrii przepływowej (FACS)8, oraz sortowanie komórek aktywowane magnetycznie (MACS). Wybór odpowiedniej metody zależy od celów badania i poziomu czystości wymaganego dla dalszych zastosowań. Wyizolowanie czystego mikrogleju z mózgu dorosłej myszy, zwłaszcza z małych struktur mózgu, takich jak podwzgórze, jest trudne ze względu na ograniczoną liczbę komórek mikrogleju. Zautomatyzowana delikatna dysocjacja podwzgórza przy użyciu technologii Miltenyi pozwala na oczyszczenie stosunkowo wysokiej wydajności mikrogleju w krótkim czasie z możliwością przetwarzania do ośmiu próbek w tym samym czasie za pomocą dysocjatora GentleMACS Octo.
Po homogenizacji tkanek następuje oczyszczanie mikrogleju za pomocą technologii opartej na kolumnach MACS i supermagnetycznych nano-rozmiarowych kulkach CD11b+. Dlatego wszystkie próbki są przetwarzane dokładnie w ten sam sposób, uzyskując nienaruszone komórki CD11b+. Warto zauważyć, że CD11b jest obecny nie tylko w mikrogleju, ale ulega również ekspresji w innych komórkach linii szpikowej, w tym makrofagach i monocytach9. Aby to ograniczyć, perfuzja mózgu lodowatym roztworem soli fizjologicznej przed ekstrakcją podwzgórza (patrz krok protokołu 2.6) zapewnia eliminację większości komórek szpikowych, pozostawiając tylko potencjalnie niewielką frakcję rezydujących makrofagów lub tych przylegających do naczyń krwionośnych. Makrofagi i monocyty w zdrowym stanie stacjonarnym OUN stanowią niewielki procent wszystkich komórek odpornościowych mózgu (odpowiednio ~10% i <2%)10,11. Dlatego, gdy komórki mózgowe są sortowane za pomocą kulek CD11b +, można wyizolować zarówno mikroglej, jak i makrofagi, chociaż zdecydowana większość to mikroglej.
Końcowy plon mikrogleju i utrzymanie jego żywotności pozwalają nam przeprowadzać testy ex vivo, jak również in vitro, z korzyścią analizy konkretnych obszarów mózgu będących przedmiotem zainteresowania. Najnowsze dowody wykazały, że populacja mikrogleju jest wysoce niejednorodna, reprezentując specyficzną dla regionu ekspresję genów oraz cechy morfologiczne i funkcję2,12,13. Dlatego obecny protokół ma na celu wyizolowanie i analizę dorosłego mikrogleju w sposób specyficzny dla regionu. Rzeczywiście, możemy scharakteryzować profile genetyczne, transkrypcyjne i translacyjne dorosłego mikrogleju podwzgórza za pomocą metod takich jak sekwencjonowanie RT-qPCR i RNA, a także przeprowadzając analizę funkcjonalną in vitro.