Клетки врожденного иммунитета центральной нервной системы (ЦНС) в основном состоят из микроглии и инфильтрирующих моноцитов/макрофагов, называемых мононуклеарными фагоцитами ЦНС-МНП (ЦНС-МП)1. МП ЦНС связаны с нейродегенеративными заболеваниями, такими как болезнь Альцгеймера (БА), нейровоспалительные расстройства и инсульт 2,3,4. ЦНС-МП, наряду с астроцитами, перицитами и эпендимальными клетками, обладают фагоцитарными функциями 5,6. В своем гомеостатическом состоянии ЦНС-МП участвуют в постоянном наблюдении за местным микроокружением, наряду с фагоцитарным клиренсом апоптотического клеточного мусора и белков, а также синаптической обрезкой для ремоделирования нейронных связей 7,8,9,10. При нейродегенеративных состояниях, таких как болезнь Альцгеймера, МП ЦНС принимают различные молекулярные и функциональные фенотипы, связанные с заболеванием, которые могут играть патологические роли, включая клиренс агрегированного бета-амилоида (Aβ) и нейрональных элементов, а также воспалительные цитокины и высвобождение факторов, что приводит к комплексным провоспалительным, вредным, а также противовоспалительным, защитным ролям 11,12,13,14. Фагоцитоз макрочастиц, клеточного мусора, белков и других инфекционных частиц ЦНС-МП опосредован различными рецепторами, экспрессируемыми на их поверхности9. Нарушение этих фагоцитарных путей может привести к дефектному клиренсу и прогрессирующему накоплению Aβ, что в конечном итоге приводит к прогрессирующему повреждению нейронов при AD 4,9. В то время как достижения в молекулярном профилировании ЦНС-МП с использованием транскриптомного и протеомного подходов позволили получить бесценную информацию о молекулярной гетерогенности ЦНС-МП при неврологических заболеваниях15,16, функциональная характеристика фагоцитарных свойств ЦНС-МП и их подмножеств в настоящее время отсутствует. Функциональная характеристика фагоцитарных свойств ЦНС-МП может дополнить стратегии молекулярного профилирования, способствовать лучшему функциональному фенотипированию и помочь в оценке эффективности терапевтических средств, которые могут исправить дефектный фагоцитоз в моделях заболеваний17.
Традиционные анализы фагоцитоза для ЦНС-МП включают инкубацию первичной микроглии вместе с флуоресцентными субстратами, такими как Aβ или частицы латекса/полистирола. Затем фагоцитоз изучают как функцию поглощения флуоресцентного субстрата с помощью иммунофлуоресцентной микроскопии 18,19,20. Хорошо известно, что ЦНС-МП при сохранении в длинных культурах могут резко изменять свою морфологию и транскрипционные профили21,22. Это затрудняет изучение фагоцитарных свойств ЦНС-МП в их репрезентативном состоянии в ЦНС. Анализ функциональной проточной цитометрии для профилирования остро изолированных живых ЦНС-МП может обеспечить быструю оценку фагоцитарных свойств и может обеспечить выборку гораздо большего пула ЦНС-МП, чем подходы микроскопии 9,23. Кроме того, проточная цитометрия устраняет необходимость в поддержании ЦНС-МП в культуре, а также обеспечивает платформу для изучения фагоцитозных свойств в различных субпопуляциях ЦНС-МП. В данной рукописи описаны оптимизированные протоколы фенотипа фагоцитарных свойств остро изолированных ЦНС-МП мышей методом проточной цитометрии. Адаптация анализов фагоцитоза с помощью проточной цитометрии позволяет быстро мультиплексировать фагоцитарный фенотип ЦНС-МП в сочетании с иммунным фенотипированием, тем самым давая представление о гетерогенности фагоцитарных свойств в ЦНС-МП при разрешении одной клетки.