Microglia, representando 5%−10% de todas as células neurais, são macrófagos residentes espalhados por todo o sistema nervoso central (SNC)1. Protegido atrás de barreira sangue-cérebro, microglia típica em um cérebro adulto saudável contêm muitos processos finos que se estendem rapidamente e se retraem para interagir com neurônios e outras células gliais na parenchyma. Microglia também pode adotar a morfologia ameboiídea associada ao aumento da função fagocítica durante estágios específicos de desenvolvimento ou sobre desafios imunológicos em lesão e doença1,2,3,4. Recentes descobertas emocionantes demonstraram claramente que a microglia não são de forma passiva para sinais patológicos ou derivados do cérebro, mas desempenham papéis fundamentais no controle do desenvolvimento cerebral e homeostase, por exemplo, apoiando a sobrevivência neuronal, podar sinapses imaturas, promover a diferenciação de células de linhagem de oligodendrocyte, bem como angiogênese1. À medida que mais funções da microglia são elucidadas, a excitação é ainda mais alimentada por estudos de genética humana, que mostraram que muitos genes de risco de doenças neurodegenerativas, como trem2, são predominantemente ou exclusivamente expressos pela microglia5,6,7. Dada a sua importância no desenvolvimento e plausíveis papéis de condução de doenças, um enorme esforço foi recentemente colocado para a nossa compreensão da regulação do gene microglial e função na esperança de encontrar novos alvos terapêuticos para doenças neurodegenerativas1,8.
O sequenciamento de RNA (RNA-seq) permite caracterização imparcial da expressão gênica específica do tipo celular, que por sua vez orienta os cientistas a investigar as funções gênicas em redes celulares densas7. RNA-seq tinha sido feito principalmente em amostras a granel, levando à descoberta de uma assinatura do gene microglial homeostático que os distingue de outras células neurais e imunes9. No entanto, tal abordagem poderia ignorar as diferenças moleculares e funcionais entre a microglia, especialmente aqueles que estão transitoriamente presentes no desenvolvimento, ou associados ao envelhecimento e à doença. Na verdade, rna-seq de célula única (scRNA-seq) oferece a sensibilidade e resolução que revolucionaram o campo, revelando a heterogeneidade anteriormente subestimada da microglia em uma variedade de contextos2,3,10. Além disso, devido à presença de outras células imunes semelhantes na interface de circulação do SNC, a scRNA-seqs fornece informações que auxiliam o projeto de novas ferramentas para separar e dissecar funcionalmente essas células relacionadas com pouco conhecimento prévio2,11.
Uma disposição diversa de plataformas do scRNA-seq foi inventada, cada um apropriada para determinadas aplicações12. Em geral, os métodos baseados em gotículas, como 10x Genômica, são mais elevados em taxa de rendimento com (dezenas de) milhares de células sequenciadas em cada corrida, e são menos seletivas para a entrada que pode conter populações de células mistas que exigem uma categorização ampla. Métodos baseados em placas fornecem maior sensibilidade e ler profundidade13,14, geralmente visando populações específicas de classificação celular para revelar diferenças sutis ou transcrições raras. Dada a pequena porcentagem de células microgliais, particularmente aquelas subpopulações associadas ao desenvolvimento ou à doença, entre todos os tipos de células do SNC, muitas vezes é desejável isolar a microglia de uma região específica de interesse e obter informações transcriomicas profundas e completas para entender sua heterogeneidade.
Aqui, fornecemos detalhes sobre como isolar a microglia de diferentes regiões cerebrais do camundongo dissecadas de um único hemisfério, que são usados para RNA-seq de célulaúnica (ou a granel) após um procedimento de preparação de biblioteca semi-automatizado baseado em placa. O outro hemisfério pode então ser usado para validação histológica. Simplificado a partir de um método publicado anteriormente9,este protocolo de isolamento visa maximizar o rendimento de uma pequena quantidade de materiais de partida e, entretanto, manter perfis endógenos de expressão gênica microglial. Usamos a classificação celular ativada por fluorescência (FACS) para enriquecer a microglia (ou outras células imunes de interesse relacionadas) em placas de 96 poços e miniaturizar os volumes de reagentes para a preparação da biblioteca, a fim de aumentar a taxa de transferência. Destacamos essa plataforma scRNA-seq sensível, embora outras estratégias baseadas em placas possam ser aplicadas. Este método pode ser facilmente adaptado para isolar a microglia de outros tecidos dissecados, como lesões ou focos de doença, e a idade do rato pode variar em quase todos os estágios pós-natais. O isolamento eficiente da microglia regional para estudos de transcriptômica unicelular facilitará uma melhor compreensão de suas funções na saúde e na doença.