Gewinnung menschlicher Mikroglia aus erwachsenem menschlichem Hirngewebe

Das Zentralnervensystem (ZNS) besteht aus einem komplexen Netzwerk von Neuronen und Gliazellen¹. Unter den Gliazellen fungieren Mikroglia als angeborene Immunzellen der ZNS^2,3. Microglia sind verantwortlich für die Aufrechterhaltung der Homöostase im gesunden ZNS⁴. Mikroglia spielen auch eine wichtige Rolle in der Neuroentwicklung, durch den Schnitt von Synapsen². Mikroglia sind zentral für die Pathophysiologie mehrerer neurologischer Erkrankungen, einschließlich, aber nicht beschränkt auf; Alzheimer-Krankheit⁵, Parkinson-Krankheit⁶, Schlaganfall⁷, Multiple Sklerose⁸, traumatische Hirnverletzung⁹, neuropathische Schmerzen¹⁰, Rückenmarksverletzung¹¹ und Hirntumoren wie Gliome¹².

Studien im Zusammenhang mit ZNS-Homöostase und Krankheiten nutzen Nagetier-Mikroglia aufgrund eines Mangels an kosteneffizienten und zeiteffizienten menschlichen primären Mikroglia-Isolationsprotokollen¹³. Nagetier-Mikroglia ähneln primären menschlichen Mikroglia in Der Expression von Genen wie Iba-1, PU.1, DAP12 und M-CSF-Rezeptor und haben wirksam beim Verständnis normaler sowie kranker Gehirn¹³. Interessanterweise variiert die Expression mehrerer immunbezogener Gene wie TLR4, MHC II, Siglec-11 und Siglec-3 zwischen menschlicher und Nagetier-Mikroglia¹³. Die Expression mehrerer Gene variiert auch in der zeitlichen Expression und bei neurodegenerativen Erkrankungen bei beiden Arten^14,15. Diese signifikanten Unterschiede machen menschliche Mikroglia zu einem wesentlichen Modell, um die Mikrogliafunktion bei Homöostase und Krankheit zu untersuchen. Primäre menschliche Mikroglia kann auch ein wirksames Werkzeug für das präklinische Screening von potenziellen Wirkstoffkandidaten¹⁶sein. Die oben genannten Gründe unterstreichen den wachsenden Bedarf an kostengünstigen Protokollen zur Isolierung primärer menschlicher Mikroglia.

Wir haben ein Protokoll zur Isolierung von primären menschlichen Mikroglia aus erwachsenen menschlichen Hirngewebe als Ergebnis der chirurgischen Fenster für Tumorresektionen oder andere chirurgische Resektionen erstellt entwickelt. Die Methode unterscheidet sich hier erheblich von den bestehenden Methoden. Wir waren in der Lage, Mikroglia nach einer Transitzeit von etwa 75 Minuten von der Gewebesammelstelle bis zum Start des Isolationsprotokolls im Labor zu isolieren und zu kultiieren. Wir haben den Überstand von L929-Fibroblastenzellen verwendet, um das Wachstum isolierter Mikroglia zu fördern. Diese Methode konzentriert sich speziell auf die Kultur und Entwicklung von nur primären Mikroglia. Die resultierende Kultur vorbereitet ist etwa 80% Mikroglia. Während andere Protokolle eine angereicherte Kultur der Mikroglia durch Dichtegradientzentrifugation, Durchflusszytometrie und magnetische Perlen bieten, ist das Protokoll eine schnelle, einfache, robuste und kostengünstige Möglichkeit, primäre menschliche Mikroglia^17,18,19,20zu kulturieren. Die Fähigkeit, chirurgisch entferntes lebendes erwachsenes Hirngewebe anstelle von festem Hirngewebe von Kadavern zu nutzen, erweist sich als zusätzlicher Vorteil dieser Methode im Gegensatz zu bestehenden Verfahren^18,21.