$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Bu protokolde, üç büyük glial hücre alt popülasyonunun fare CNS'sinden izolasyonunu açıklıyoruz: mikroglia, OPC'ler ve astrositler. Nörodejeneratif ve nöroinflamatuar SSS hastalıklarının araştırılmasında önemli bir gerileme, birincil insan hücrelerinin ve dokularının, özellikle de bölgesel ve aynı hastadan gelenlerin eksikliğidir. Çoğu durumda, insan CNS hücre çizgileri, normal fizyolojik davranışlarının doğru temsilleri olmayabilecek dönüştürülmüş, ölümsüzleşmiş kanser hücrelerinden türetilir20,21,22. Bu nedenle, CNS hücre fenotiplerini kontrollü bir şekilde incelemek için alternatif yöntemler gereklidir. Ayrıca, nörolojik glial hücre popülasyonlarının çeşitliliği, her bir alt tipin hem birbirinden bağımsız olarak hem de hem hücre özerk hem de otonom olmayan işlevlerini özetlemek için ortak kültür koşullarında araştırılmasını gerekli kılmaktadır. Glial hücreler, CNS'de nöronal destek23, öğrenme / biliş 24,25 ve CNS immünolojik yanıtları26 arasında değişen çok çeşitli kritik fonksiyonlara sahiptir. Bu nedenle, her bir glial alt popülasyonun moleküler ve hücresel fonksiyonlarını fizyolojik ve patolojik bir bağlamda anlamak gerekir. Bunu yapmak için, burada canlı glia alt tiplerinin ekstraksiyonu ve izolasyonu için güvenilir bir yöntem sunuyoruz. İnsan deneğin araştırmasındaki pratik ve etik kısıtlamalar nedeniyle, hayvan modelleri şu anda insan glial hücre biyolojisi için en uygun vekillerdir. Özellikle, fareler ideal model hayvanlardır, çünkü genomları sağlık ve hastalığın altında yatan belirli moleküler mekanizmaları daha da incelemek için manipüle edilebilir ve analiz edilebilir. Bu nedenle, murin mikroglia, OPC'ler ve astrositlerin başarılı bir şekilde çıkarılması ve ayrılması, fizyolojik, nörodejeneratif veya nöroinflamatuar durumlar sırasında glia'nın işlevlerini araştırmak için önemli bir araçtır.
Bu protokol, CNS hücresinin bölgesel heterojenliğini keşfetmek için optimize edilebilir. Glia'nın biçim ve işlev olarak bölgesel heterojenlik sergilediği giderek daha açık hale gelmektedir. Astrositler bölgesel olarak çeşitlidir ve CNS27 içindeki konumlarına bağlı olarak farklı morfoloji gösterirler. Ayrıca, astrositlerin yoğunluğu ve mitotik indeksleri anatomik bölgeleri tanımlayabilir ve bölgesel astrosit heterojenliğinin CNS28 içindeki konumlarına bağlı olarak moleküler ve fonksiyonel farklılıkları yansıtabileceği hipotezini destekleyebilir. Mikroglial bölgesel heterojenite de aktif olarak araştırılmaktadır, ancak MSS gelişimi veya davranışındaki mikroglia çeşitliliğinin altında yatan mekanizmalar ve fonksiyonel sonuçlar şu anda belirsizdir. Bununla birlikte, yetişkin mikroglia'nın hücre sayısında, hücre ve hücre altı yapılarında ve moleküler imzalarda çeşitlilik gösterdiği bilinmektedir29. Ayrıca, çoklanmış kütle sitometrisindeki son gelişmeler, dokuz insan donörünün beş farklı CNS bölgesinden hücresel fenotipi analiz ederek, insan mikroglia30'un büyük ölçekli immünofenotipine izin vererek, mikroglia'nın bölgesel heterojenliğini daha da tanımlamıştır. Şu anda, bu tür yaklaşımlar yeni ortaya çıkma aşamalarındadır ve hayvan çalışmalarını CNS hastalığı gelişiminde bölgesel glia çalışması için uygun bir çözüm haline getirmektedir. Son olarak, bölgesel heterojenite son zamanlarda oligodendrositlerde de tanımlanmıştır. Juvenil ve yetişkin CNS'nin 10 bölgesinden 5072 bireysel hücre üzerinde tek hücreli RNA dizilimi, farklılaşmanın farklı aşamalarında 13 farklı alt popülasyon tanımladı31. Önemli olarak, oligodendrositlerin OPC'lerden olgunlaştıkça, transkripsiyonel profillerinin farklılaştığı ve fonksiyonel fenotiplerinin değiştiği ve CNS31 içindeki oligodendrosit heterojenliğini vurguladığı bulunmuştur.
Bu nedenle, çeşitli yerleşik CNS hücrelerinin bölgesel heterojenliğini, çeşitli komşu nöronları ve diğer gliaları bağlamında anlamak, nöroinflamatuar ve nörodejeneratif bozuklukları tedavi etmek için yeni tedavilerin gelecekteki gelişimi için önemli bir gerekçe sağlayabilir. Bu protokol, glial alt popülasyonların ekstraksiyonu, izolasyonu ve tanımlanmasına odaklanırken, işlevlerinin incelenmesi için uygun bir başlangıç noktası sağlar. Ayrıca, glial hücre biyolojisi ile ilişkili genetik mekanizmaları incelemek için transgenik fare modelleriyle uyarlanabilir ve birleştirilebilir. Ayrıca, glial hücrelerin ko-kültür tahlillerinde birbirlerine verdikleri yanıtları incelemek için de kullanılabilir. Özetlenen adımlar, daha sonra çok çeşitli deneysel parametrelere uyarlanabilen farklı CNS glial popülasyonlarının çıkarılması ve izole edilmesi için uygun maliyetli ve yüksek verimli bir yöntemi temsil etmektedir. Unutulmamalıdır ki; Bununla birlikte, burada açıklanan yöntem, daha düşük miyelinasyon seviyeleri ve çoğalan gliaların yüksek yoğunluğu nedeniyle yenidoğanları kullanır. Bu nedenlerden dolayı, canlı glia'yı yenidoğanlardan izole etmek yetişkin hayvanlara kıyasla teknik olarak daha uygundur. Bu nedenle, yenidoğan gliasındaki yetişkin gliaya kıyasla fenotipik farklılıklar deneysel tasarım ve veri yorumlama sırasında göz önünde bulundurulmalıdır.