Выделение иммунных клеток из мозга и черепа мыши

Мозг, центральный узел нервной системы, защищен черепом. Под черепом находятся три слоя соединительной ткани, известные как мозговые оболочки – твердая мозговая оболочка, паутинная оболочка и мягкая мозговая оболочка. Спинномозговая жидкость (ликвор) циркулирует в субарахноидальном пространстве между паутинной оболочкой и мозговой оболочкой, смягчая работу мозга и выводя отходы через глимфатическую систему ^1,2. В совокупности эта уникальная архитектура обеспечивает безопасную и благоприятную среду, которая поддерживает стабильность мозга и защищает его от потенциальных травм.

Мозг долгое время считался иммунным привилегией. Тем не менее, эта идея была частично отвергнута, поскольку все больше доказательств указывают на то, что, в дополнение к резидентной микроглии в паренхиме, границы мозга, включая сосудистое сплетение и мозговые оболочки, содержат разнообразный набор иммунных^{клеток.} Эти клетки играют важнейшую роль в поддержании гомеостаза, наблюдении за здоровьем мозга и инициировании иммунного ответа на повреждение мозга. Примечательно, что последние результаты показывают, что череп участвует в иммунитете мозговых оболочек и может способствовать иммунному ответу в мозге после травмы. В 2018 году Herisson et al. сделали плодотворное открытие прямых сосудистых каналов, которые связывают костный мозг черепа с мозговыми оболочками, тем самым установив анатомический ^{маршрут миграции} лейкоцитов^. Позже Cugurra et al. продемонстрировали, что многие миелоидные клетки (например, моноциты и нейтрофилы) и В-клетки в мозговых оболочках происходят не^{из крови.} Используя такие методы, как трансплантация костного лоскута и селективные схемы облучения, авторы предоставили убедительные доказательства того, что костный мозг черепа служит местным источником миелоидных клеток в мозговых оболочках, а также паренхимы ЦНС после повреждения ЦНС^. Кроме того, в другом исследовании было высказано предположение, что менингеальные В-клетки постоянно снабжаются костным мозгом черепа⁷. Совсем недавно была идентифицирована новая структура, получившая название выход из паутинной манжеты (АПФ), как прямые ворота между твердой мозговой оболочкой и мозгом^{для транспортировки} иммунных клеток.

Эти захватывающие результаты имеют важное значение для происхождения инфильтрирующих иммунных клеток в поврежденный мозг (например, после ишемического инсульта). Большое количество доказательств указывает на то, что после инсульта многие иммунные клетки проникают в мозг, способствуя как острому повреждению мозга, так и его хроническому восстановлению. Общепринятое мнение заключается в том, что эти клетки являются циркулирующими лейкоцитами в крови, которые проникают в мозг, что в значительной степени облегчается повреждением гематоэнцефалического барьера, вызванным инсультом. Однако это представление было оспорено. В одном исследовании иммунные клетки в черепе и большеберцовой кости мышей были помечены по-разному, и через 6 ч после инсульта было обнаружено значительно большее снижение нейтрофилов и моноцитов в черепе по сравнению с . Большеберцовая кость и другие нейтрофилы, полученные из черепа, присутствовали в ишемизированном мозге. Эти данные свидетельствуют о том, что в фазе острого инсульта нейтрофилы в ишемизированном мозге в основном происходят из костного мозга черепа⁴. Интересно, что CSF может направлять эту миграцию. Действительно, два недавних исследования показали, что спинномозговая жидкость может напрямую передавать сигнальные сигналы от мозга в костный мозг черепа через каналы черепа, а также управлять миграцией клеток и кроветворением в костном мозге черепа после повреждения ^ЦНС.

В свете этих последних результатов стало важным анализировать изменения в иммунных клетках как в мозге, так и в костном мозге черепа при изучении иммунного ответа на нарушения в мозге. В таких исследованиях требуется достаточное количество высококачественных иммунных клеток для последующих анализов, таких как сортировка клеток, анализ проточной цитометрии и секвенирование РНК одиночных клеток (scRNA-seq). Общая цель состоит в том, чтобы представить две оптимизированные процедуры для получения суспензий одиночных клеток из ткани мозга и костного мозга черепа. Важно отметить, что кальвария (лобная кость, затылочная кость и теменные кости) черепа обычно используются для извлечения костного мозга, и этот костный мозг конкретно упоминается как костный мозг черепа на протяжении всего этого исследования.