生きたラットからの神経幹細胞およびオリゴデンドロサイト前駆細胞の単離のための「脳搾乳」法

組織特異的幹細胞は、それぞれの組織を構成するすべての細胞集団を生じさせることができる部分的にコミットされた細胞です。多能性であることは別として、それらは自己複製細胞であり、組織の恒常性と再生能力を維持するために重要です¹。腸幹細胞や造血幹細胞など、一部の組織特異的幹細胞は活発で強い増殖状態にとどまります。また、脳幹細胞などは、大部分が静止状態または休^眠状態のままです2。成人の脳では、神経幹細胞(NSC)は、しばしばニッチと呼ばれる特殊な領域に見られます。そのような2つのよく記述された領域は、側脳室の上衣下ゾーン(SEZ)と海馬の歯状回に存在します。SEZニッチは、嗅球に向かって移動し、局所的な介在ニューロン集団に寄与する神経芽細胞を中心に、最も多くの細胞を生成します。対照的に、生成された乏突起芽細胞は隣接する脳梁(CC)³に移動する。オリゴデンドロサイト前駆細胞(OPC)は、中枢神経系全体に広く分布する有糸分裂活性細胞であり、i)オリゴデンドログリア系統に関与し、ii)脱髄部位に遊走でき、iii)有髄化オリゴデンドロサイトに分化することができます。OPCは、自己複製の可能性と^{静止状態4}も示します。

これまで、神経幹細胞とOPCの単離と研究には、解剖した脳と脊髄組織の死後解離が必要でした。この実験上の制約を回避するため、生きた動物から脳のNSCやOPCを単離できる手法を世界で初めて確立しました。この方法を「搾乳」と呼ぶのは、プールが枯渇しないため、複数の細胞の収集が可能になるからです。このプロトコルは、脳のサイズが大きいラットで開発され、主に経済特区またはCCを標的とし、2つの主要なステップが含まれています。まず、神経幹細胞またはOPCは、心室壁の剥離を誘導する毒素であるノイラミニダーゼ、インテグリン-β1阻害抗体、および線維芽細胞増殖因子2(FGF2)を含む「放出カクテル」のi.c.v.注射 によって 組織から「除去」されます。カクテルは、側脳室内に両側で定位的に注射されます。使用目的が神経幹細胞の単離である場合、側脳室の吻側領域が標的となります。OPCをより純粋に分離することが目的である場合、カクテルは海馬線維の領域に尾側に注入されます。第2の「採取」ステップでは、脳脊髄液(CSF)のリキッドバイオプシーが、切開を必要とせずに麻酔ラットの槽マグナから行われます。リキッドバイオプシーはNSC培養培地と混合され、プレーティングまで4°Cに保つことができます。