בידוד של מיקרוגליה ראשונית של עכבר על ידי מיון תאים המופעלים מגנטית במודלים של בעלי חיים של Demyelination

מקורם של המיקרוגליה הוא באבות חלמון-שק, המגיעים למוח העוברי מוקדם מאוד ומשתתפים בפיתוח מערכת העצבים המרכזית ^1,2. לדוגמה, הם מעורבים בגיזום סינפטי³ ובוויסות הצמיחה האקסונלית⁴. הם מפרישים גורמים המקדמים הישרדות עצבית ומסייעים ללוקליזציה עצבית⁵. במקביל, הם מעורבים בהסרת תאים לא תקינים ותאים אפופטוטיים כדי להבטיח התפתחות^{מוחית תקינה 6}. בנוסף, ככל שהתאים הכשירים לחיסון של המוח, מיקרוגליה חושפת ללא הרף את הפרנכימה המוחית כדי לנקות תאים מתים, סינפסות לא מתפקדות ופסולת תאית⁷. הוכח כי הפעלה מיקרוגליאלית ממלאת תפקיד חשוב במגוון מחלות, כולל מחלות דלקתיות, מחלות נוירודגנרטיביות וגידולי מוח. מיקרוגליה מופעלת בטרשת נפוצה (MS) תורמת להתמיינות של תאים מקדימים של אוליגודנדרוציטים (OPCs) ולהתחדשות של מיאלין על ידי בליעת פסולת מיאלין⁸.

במחלת אלצהיימר (AD), הצטברות של עמילואיד בטא (Aβ) מפעילה מיקרוגליה, המשפיעה על התפקודים הפאגוציטיים והדלקתיים של מיקרוגליה⁹. מיקרוגליה מופעלת ברקמת הגליומה, הנקראת מיקרוגליה הקשורה לגליומה (GAM), יכולה לווסת את התקדמות הגליומה ובסופו של דבר להשפיע על הפרוגנוזה של חולים¹⁰. ההפעלה משנה באופן עמוק את השעתוק המיקרוגליאלי, וכתוצאה מכך שינויים מורפולוגיים, ביטוי של קולטני מערכת החיסון, פעילות פגוציטית מוגברת והפרשת ציטוקינים^{משופרת 11}. ישנן תת-קבוצות שונות של מיקרוגליה מופעלת במחלות נוירודגנרטיביות כגון מיקרוגליה הקשורה למחלה (DAM), מיקרוגליה בתגובה פעילה (ARM) ופנוטיפ נוירודגנרטיבי מיקרוגליאלי (MGnD)⁸.

באופן דומה, תת-קבוצות תפקודיות דינמיות מרובות של מיקרוגליה מתקיימות גם הן יחד במוח במחלות דלקתיות¹². הבנת ההטרוגניות בין תת-קבוצות שונות של מיקרוגליה חיונית כדי לחקור את הפתוגנזה של מחלות דלקתיות ולמצוא את האסטרטגיות הטיפוליות הפוטנציאליות שלהן. ההטרוגניות של המיקרוגליה תלויה בעיקר בייחודיות המולקולרית⁸. חיוני לתאר את השינויים המולקולריים של המיקרוגליה במדויק לחקר ההטרוגניות. ההתקדמות בטכנולוגיית ריצוף ה-RNA החד-תאי (RNA-seq) אפשרה לזהות את המאפיינים המולקולריים של מיקרוגליה פעילה בתנאים פתולוגיים¹³. לכן, היכולת לבודד אוכלוסיות תאים היא קריטית להמשך חקירה של תאי המטרה האלה בתנאים ספציפיים.

מחקרים שבוצעו כדי להבין את המאפיינים והתפקודים של מיקרוגליה הם בדרך כלל מחקרים במבחנה, שכן נמצא כי מספר גדול של מיקרוגליה ראשונית ניתן להכין ולתרבת ממוחות של גורים עכברים (בני 1-3 ימים), אשר מתחברים לצלוחיות התרבית וגדלים על משטח הפלסטיק עם תאי גליה מעורבים אחרים. לאחר מכן, ניתן לבודד מיקרוגליה טהורה על סמך ההדבקה השונה של תאי גליה מעורבים^14,15. עם זאת, שיטה זו יכולה רק לבודד מיקרוגליה מהמוח הפרינטלי ונמשכת מספר שבועות. משתנים פוטנציאליים בתרבית תאים עשויים להשפיע על מאפיינים מיקרוגליאליים כגון ביטוי מולקולרי¹⁶. יתר על כן, מיקרוגליה המבודדת בשיטות אלה יכולה להשתתף רק בניסויים במבחנה על ידי הדמיית התנאים של מחלות CNS ואינה יכולה לייצג את המאפיינים והתפקודים של מיקרוגליה במצבי מחלה in vivo. לכן, יש צורך לפתח שיטות לבידוד מיקרוגליה ממוח העכבר הבוגר.

מיון תאים המופעלים על ידי פלואורסצנציה (FACS) והפרדה מגנטית הם שתי שיטות בשימוש נרחב, אם כי יש להם מגבלות שונות משלהם 16,17,18,19. היתרונות והחסרונות שלהם בהתאמה יהיו מנוגדים בסעיף הדיון. ההבשלה של טכנולוגיית MACS מציעה את האפשרות לטהר במהירות תאים. Huang et al. פיתחו שיטה נוחה לתיוג נגעים demyelinating במוח²⁰. בשילוב שתי הגישות הטכניות הללו, אנו מציעים פרוטוקול הפרדה מגנטית מהיר ויעיל CD11b, המספק תיאור שלב אחר שלב כדי לבודד את המיקרוגליה סביב נגעים מתפרקים במוחות של עכברים בוגרים ולשמר את המאפיינים המולקולריים של מיקרוגליה. נגעי הדמילינאט המוקד נגרמו על ידי הזרקה סטריאוטקטית של 2 μL של תמיסת ליזולצית’ין (1% LPC ב-0.9% NaCl) בקורפוס קלוסום 3 ימים לפני תחילת הפרוטוקול²¹. פרוטוקול זה מניח את היסודות לביצוע השלב הבא בניסויים במבחנה. יתר על כן, פרוטוקול זה חוסך זמן ונשאר אפשרי לשימוש נרחב בניסויים שונים.