成体マウス脊髄からの純粋なアストロサイトおよびミクログリアの単離(Isolation of Pure Astrocytes and Microglia from the Adult Mouse Spinal Cord for the In Vitro Assays and Transcriptomic Studies)

アストロサイトとミクログリアは、中枢神経系(CNS)で重要な役割を果たす汎用性の高いグリア細胞であり、神経機能の調節、中枢神経系の発達への寄与、血液脳関門の維持、その他の重要なプロセスへの参加などの役割を担っています^1,2,3,4.これらのグリア細胞は、ホメオスタシスの維持における役割に加えて、損傷や修復のメカニズムにおいても極めて重要な役割を果たしています。ミクログリアは、侮辱や傷害に続く貪食、炎症、および遊走能力でよく知られています^5,6,7。疾患におけるアストロサイトの応答も同様に多様であり、炎症、グリア瘢痕の形成、および血液脳関門の損傷への寄与を網羅しています^8,9。中枢神経系におけるミクログリアとアストロサイトの有害および修復的な役割についての理解は深まっていますが、それらの構造と機能の両方に固有の不均一性は、さまざまな状況でそれらを研究するための堅牢なツールを必要とします。

健康と疾患におけるミクログリアとアストロサイトの役割についてさらに洞察を得るには、 in vivo と in vitro での研究を組み合わせたアプローチが必要です。 in vivo 法では、中枢神経系内のグリア細胞とニューロン間の複雑なクロストークを活用し、 in vitro の方法論は、特定の刺激下での単一細胞の機能や応答を評価する際に有用であることが証明されています。それぞれの方法には独自の利点があります。 in vitro 研究は、隣接する細胞からの直接的または間接的なインプットなしに、これらの細胞タイプの特定の役割を理解するために不可欠です。さらに、不死化細胞株を用いた in vitro アッセイは、無期限に増殖する能力、費用対効果、メンテナンスの容易さなど、一定の利点をもたらします。ただし、初代細胞は細胞株と比較して、正常な生理学的応答をより厳密に模倣していることに注意することが重要です。この生理学的関連性は、機能アッセイやトランスクリプトーム解析において非常に重要です。

特に成体マウスの脊髄から初代細胞を得る際の課題の1つは、サンプルの量と生存率にあります。成人の脊髄は、脳よりも小さく、かなりの量のミエリンを含んでいるため、独特の困難があります。新生仔動物または成体マウスの脳からの純粋で生存可能なグリア細胞の分離を詳述するいくつかの公開プロトコルがありますが10,11,12,13、これらの方法論は、脊髄に特異的な疾患や損傷の研究には適していない可能性があります。このプロトコルでは、成体マウスの脊髄から純粋で生存可能なミクログリアとアストロサイトを効率的に分離するための包括的な手順を提供し、細胞培養およびトランスクリプトーム解析におけるダウンストリームアプリケーションを促進します。このプロトコルは、10週から5ヶ月の成体マウスからこれらの細胞を単離するために使用され、条件付きノックアウトマウス、薬物反応、発生研究、加齢モデルを含む研究など、さまざまな状況でその有用性を実証しています。