عزل الخلايا المناعية عن دماغ الفأر والجمجمة

الدماغ ، المحور المركزي للجهاز العصبي ، محمي بواسطة الجمجمة. تحت الجمجمة توجد ثلاث طبقات من النسيج الضام تعرف باسم السحايا – الأم الجافية ، الأم العنكبوتية ، والأم الحنان. يدور السائل الدماغي الشوكي (CSF) في الفضاء تحت العنكبوتية بين الأم العنكبوتية والأم الحنون ، مما يخفف من الدماغ ويزيل النفايات أيضا عبر الجهاز اللمفاوي ^1,2. توفر هذه البنية الفريدة معا بيئة آمنة وداعمة تحافظ على استقرار الدماغ وتحميه من الإصابة المحتملة.

لطالما اعتبر الدماغ متميزا في المناعة. ومع ذلك ، فقد تم التخلي عن هذه الفكرة جزئيا حيث تشير الأدلة المتزايدة إلى أنه بالإضافة إلى الخلايا الدبقية الصغيرة المقيمة في الحمة ، فإن حدود الدماغ ، بما في ذلك الضفيرة المشيمية والسحايا ، تستضيف مجموعة متنوعة من الخلايا المناعية³. تلعب هذه الخلايا أدوارا مهمة في الحفاظ على الاتزان الداخلي، ومراقبة صحة الدماغ، وبدء الاستجابة المناعية لإصابة الدماغ. والجدير بالذكر أن النتائج الأخيرة تشير إلى أن الجمجمة متورطة في مناعة السحايا ، وقد تساهم في الاستجابة المناعية في الدماغ بعد الإصابة. في عام 2018 ، قام Herisson et al. باكتشاف أساسي للقنوات الوعائية المباشرة التي تربط نخاع عظم الجمجمة بالسحايا ، وبالتالي إنشاء طريق تشريحي لهجرة الكريات البيض ^4,5. في وقت لاحق ، أظهر Cugurra et al. أن العديد من الخلايا النخاعية (على سبيل المثال ، الوحيدات والعدلات) والخلايا البائية في السحايا لا تنشأ من الدم⁶. باستخدام تقنيات مثل زرع رفرف عظم كالفاريا وأنظمة التشعيع الانتقائية ، قدم المؤلفون أدلة دامغة على أن نخاع عظم الجمجمة يعمل كمصدر محلي للخلايا النخاعية في السحايا وكذلك حمة الجهاز العصبي المركزي بعد إصابة الجهاز العصبي المركزي⁶. علاوة على ذلك ، اقترحت دراسة أخرى أن الخلايا البائية السحائية يتم توفيرها باستمرار بواسطة نخاع عظم الجمجمة⁷. في الآونة الأخيرة ، تم تحديد بنية جديدة ، تسمى خروج الكفة العنكبوتية (ACE) ، كبوابة مباشرة بين الأم الجافية والدماغ لتهريب الخلايا المناعية⁸.

هذه النتائج المثيرة لها آثار مهمة على أصل تسلل الخلايا المناعية إلى الدماغ المصاب (على سبيل المثال ، بعد السكتة الدماغية). أشارت مجموعة كبيرة من الأدلة إلى أنه بعد السكتة الدماغية ، تتسلل العديد من الخلايا المناعية إلى الدماغ ، مما يساهم في كل من تلف الدماغ الحاد والتعافي المزمن للدماغ. الفكرة التقليدية هي أن هذه الخلايا تدور كريات الدم البيضاء في الدم التي تتسلل إلى الدماغ ، والتي يتم تسهيلها إلى حد كبير عن طريق تلف حاجز الدم في الدماغ الناجم عن السكتة الدماغية. ومع ذلك ، فقد تم الطعن في هذه الفكرة. في إحدى الدراسات ، تم تصنيف الخلايا المناعية في الجمجمة وساق الفئران بشكل مختلف ، وفي 6 ساعات بعد السكتة الدماغية ، تم العثور على انخفاض أكبر بكثير في العدلات والوحيدات في الجمجمة مقابل. كانت الساق والمزيد من العدلات المشتقة من الجمجمة موجودة في الدماغ الإقفاري. تشير هذه البيانات إلى أنه في مرحلة السكتة الدماغية الحادة ، تنشأ العدلات في الدماغ الإقفاري بشكل أساسي من نخاع عظم الجمجمة⁴. ومن المثير للاهتمام أن CSF قد يوجه هذه الهجرة. في الواقع ، أظهر تقريران حديثان أن السائل الدماغي الشوكي يمكنه نقل إشارات الإشارات مباشرة من الدماغ إلى نخاع عظم الجمجمة عبر قنوات الجمجمة ، وتوجيه هجرة الخلايا وتكون الدم في نخاع عظم الجمجمة بعد إصابة الجهاز العصبي المركزي ^9,10.

في ضوء هذه النتائج الأخيرة ، أصبح من المهم تحليل التغيرات في الخلايا المناعية في كل من الدماغ ونخاع عظم الجمجمة ، عند دراسة الاستجابة المناعية لاضطرابات الدماغ. في مثل هذه التحقيقات ، هناك حاجة إلى أعداد كافية من الخلايا المناعية عالية الجودة للتحليلات النهائية مثل فرز الخلايا وتحليل قياس التدفق الخلوي وتسلسل الحمض النووي الريبي أحادي الخلية (scRNA-seq). هنا ، الهدف العام هو تقديم إجراءين محسنين لإعداد معلقات أحادية الخلية من أنسجة المخ ونخاع عظم الجمجمة. من المهم ملاحظة أن الجلفاريا (العظم الجبهي والعظم القذالي والعظام الجدارية) للجمجمة تستخدم عادة لاستخراج نخاع العظم ، ويشار إلى نخاع العظم هذا على وجه التحديد باسم نخاع عظم الجمجمة طوال هذه الدراسة.