从小鼠大脑和颅骨中分离免疫细胞

大脑是神经系统的中枢，受到颅骨的保护。颅骨下方是三层结缔组织，称为脑膜——硬脑膜、蛛网膜和软脑膜。脑脊液 （CSF） 在蛛网膜基质和软脑膜之间的蛛网膜下腔循环，缓冲大脑并通过淋巴系统清除废物 ^1,2。总之，这种独特的架构提供了一个安全和支持性的环境，可以维持大脑的稳定性并保护它免受潜在的伤害。

长期以来，大脑一直被认为是免疫特权的。然而，这一概念已被部分放弃，因为越来越多的证据表明，除了薄壁组织中的常驻小胶质细胞外，大脑的边界，包括脉络丛和脑膜，还承载着多种免疫细胞³。这些细胞在维持体内平衡、监测大脑健康和启动对脑损伤的免疫反应方面起着关键作用。值得注意的是，最近的研究结果表明，颅骨参与脑膜免疫，并可能有助于受伤后大脑的免疫反应。2018 年，Herisson 等人开创性地发现了连接颅骨骨髓和脑膜的直接血管通道，从而建立了白细胞迁移的解剖途径 ^4,5。后来，Cugurra 等人证明，脑膜中的许多髓系细胞（例如单核细胞和中性粒细胞）和 B 细胞并非源自血液⁶。使用颅骨皮瓣移植和选择性照射方案等技术，作者提供了令人信服的证据，证明颅骨骨髓是脑膜中髓系细胞的局部来源，也是 CNS 损伤后 CNS 实质的局部来源⁶。此外，另一项研究表明，脑膜 B 细胞由颅骨骨髓持续供应⁷。最近，一种称为蛛网膜袖口出口 （ACE） 的新结构已被确定为硬脑膜和大脑之间免疫细胞运输的直接门户⁸。

这些令人兴奋的发现对于免疫细胞浸润到受伤大脑的起源（例如，缺血性中风后）具有重要意义。大量证据表明，中风后，许多免疫细胞会浸润大脑，导致急性脑损伤和慢性脑恢复。传统观念认为，这些细胞是血液中循环的白细胞，渗透到大脑中，这在很大程度上是由中风引起的血脑屏障损伤促成的。然而，这一观念受到了挑战。在一项研究中，小鼠颅骨和胫骨中的免疫细胞标记不同，中风后 6 小时，发现颅骨中中性粒细胞和单核细胞的减少明显更大。缺血性大脑中存在胫骨和更多颅骨衍生的中性粒细胞。这些数据表明，在急性卒中期，缺血性脑中的中性粒细胞主要起源于颅骨骨髓⁴。有趣的是，CSF 可能会指导这种迁移。事实上，最近的两篇报道表明，CSF 可以通过颅骨通道将来自大脑的信号线索直接传递到颅骨骨髓中，并在 CNS 损伤后指导颅骨骨髓中的细胞迁移和造血 ^9,10。

鉴于这些最近的发现，在研究对脑部疾病的免疫反应时，分析大脑和颅骨骨髓中免疫细胞的变化变得非常重要。在此类研究中，下游分析需要足够数量的高质量免疫细胞，例如细胞分选、流式细胞术分析和单细胞 RNA 测序 （scRNA-seq）。在这里，总体目标是提出两种优化的程序，用于从脑组织和颅骨骨髓制备单细胞悬液。需要注意的是，颅骨的颅骨（额骨、枕骨和顶骨）通常用于提取骨髓，而这种骨髓在整个研究中被特称为颅骨骨髓。