人小胶质细胞样细胞：使用人突触体从诱导多能干细胞和 体外 活细胞吞噬测定中分化

小胶质细胞是中枢神经系统（CNS）中的常驻免疫细胞，在CNS的发展中起着至关重要的作用。小胶质细胞在成人大脑中对于维持体内平衡和积极应对创伤和疾病过程也很重要。累积证据表明，小胶质细胞是多种神经发育和神经退行性疾病发病机制的关键因素^1，2。尽管目前关于小胶质细胞生物学的知识主要来自小鼠模型，但最近的研究阐明了小鼠和人类小胶质细胞之间的重要差异，强调了开发技术来研究人类小胶^质细胞的遗传学和生物学功能的必要性3^，4。从解剖的原代组织中分离小胶质细胞会严重改变小胶质细胞的特性⁵，这可能会混淆用这些细胞获得的结果。该方法的总体目标是将人iPSCs分化为iMG，从而提供细胞培养系统在基础条件下研究人小胶质细胞。此外，本文还包括使用全人模型系统的吞噬作用测定，作为研究iMGs功能的手段，既作为质量控制措施，又评估疾病背景下的iMG功能障碍。

最近在文献⁶，⁷，⁸，^9，10中出现了从iPSC分化小胶质细胞的多种方案。某些方案的潜在缺点包括延长或长时间的分化，添加多种生长因子和/或复杂的实验程序⁶，^9，10。在这里，展示了一种“用户友好”的分化方法，该方法通过将iPSC分化为称为原始巨噬细胞前体（PMP^）的前体细胞来概括小胶质细胞个体发生的各个方面7^，11。PMP如前所述生成，本文¹²中提供了一些优化。PMP模仿MYB非依赖性卵黄囊衍生的巨噬细胞，巨噬细胞在胚胎发育过程中通过在血脑屏障关闭之前侵入大脑而产生小胶质细胞¹³。为了最终将PMP分化为iMG，我们使用了基于Haenseler等人和Brownjohn等人的协议的快速简化的单一培养方法，并进行了一些修改以产生一种有效的小胶质细胞分化方法，其中iMG稳健地表达富含小胶质细胞的标记^7，8。这种分化方法可以在具有iPSC培养专业知识的实验室中复制，其研究目标是使用人类模型系统研究小胶质细胞生物学。

iPSC来源的小胶质细胞是用于 体外 实验的人小胶质细胞的生物学相关来源，是研究小胶质细胞典型功能（包括吞噬作用）的重要工具。小胶质细胞是大脑和中枢神经系统的专业吞噬细胞，它们清除细胞碎片、聚集蛋白和降解的髓磷脂¹⁴。小胶质细胞还通过吞噬突触在突触重塑中发挥作用，并通过病原体的吞噬作用防御外部感染^15，16。在该协议中，使用人突触体作为iMG吞噬的材料评估iMG的吞噬作用。为此，描述了分离源自人类i³LMN的突触体的描述。i³LMN衍生的人突触体用pH敏感染料标记，该染料允许在吞噬体加工和体外降解过程中定量位于酸性区室内的突触 体。显示了使用活细胞显微镜的吞噬作用测定，用于实时监测小胶质细胞吞噬的动态过程。该功能测定为使用完整的人体系统研究健康和疾病中小胶质细胞吞噬作用的可能缺陷奠定了基础。