2024年5月31日
本文介绍了两种利用流式细胞术定量分析小胶质细胞吞噬vGLUT1阳性突触以及pHRodo Red标记的粗制突触体的实验方案。
我们的研究重点是心理神经免疫学,致力于探究免疫系统与大脑及心理活动之间的相互作用。我尤其感兴趣的是根据患者的免疫状态解析出不同的亚组,从而为他们找到个体化的治疗方案。本领域最近的进展包括例如PET配体的开发,也包括RNA测序、单细胞RNA测序以及空间RNA测序等先进技术,以解析基于免疫的治疗方法。
本方案旨在解决小胶质细胞吞噬突触物质的定量难题,这对于理解小胶质细胞在脑功能及疾病病理过程中的作用至关重要。本方案可快速、可靠地定量小胶质细胞所吞噬的突触物质,从而揭示其功能活性。本方案将激励其他研究团队在其研究中纳入更多功能性检测方法,例如突触体吞噬实验,进而推动对小胶质细胞在神经免疫相互作用中作用的更深入、更全面的理解。
首先,将一个70微米的滤网置于5毫升聚丙烯管上。用移液器吸取500微升神经细胞培养基,加入滤网上方。将解离的小鼠海马组织匀浆液通过滤网转移至该管中。
然后用移液器将一毫升冷的神经细胞培养基加入匀浆器中,重复两次以冲洗匀浆器。现在,向沉淀中加入500微升冰冻的DPBS以重悬细胞。用DPBS将悬液体积补至1.5毫升。
用移液器向样品中加入500微升等渗Percoll溶液。在离心管中用2毫升冷DPBS覆盖溶液。然后吸除上层液体以及中间相的髓鞘层。
接下来,向管中加入 4 毫升冷的 DPBS。离心后吸除上清液,然后将细胞重悬于 100 微升可固定的活率染色溶液中。在样品离心前,用移液器加入 1 毫升冷的 DPBS,于 300 ×g 离心 5 分钟。
吸去上清液后,加入100微升CD16/CD32染色溶液。涡旋混匀样品5秒,然后进行孵育。孵育结束后,在离心管中向样品加入1毫升FACS缓冲液。
向试管中加入100微升染色主混合液。然后将样品在4摄氏度避光孵育30分钟。现在在离心前向样品中加入1毫升FACS缓冲液,离心步骤同前。
弃去上清液后,将沉淀重悬于250微升固定缓冲液中。接着,向管中加入2毫升通透缓冲液,再次离心。用移液器将100微升VGLUT1染色液加入沉淀中。
然后在孵育和离心前将混合物涡旋约五秒钟。用250 µL FACS缓冲液重悬细胞沉淀。最后,通过40 µm滤膜过滤样品。
与同型对照相比,海马区小胶质细胞显示出更强的VGLUT1-PE荧光信号。与海马区相比,嗅球小胶质细胞中的VGLUT1-PE荧光信号更强,而小脑中的信号较弱。脾脏巨噬细胞中检测到的信号强度最低。
首先,将含有解离的小鼠海马组织的试管置于37摄氏度水浴中孵育20分钟。将浑浊的细胞悬液转移至一个新的15毫升离心管中。弃去上清液后,用5毫升洗涤混合液重悬细胞沉淀。
接下来,将样品通过70微米滤膜过滤至5毫升微量离心管中,随后再次离心。对样品进行Percoll梯度离心。然后将细胞沉淀重悬于100微升max染色缓冲液中,并进行孵育。
现在,在离心前向样品中加入一毫升 max 缓冲液。然后将细胞沉淀重悬于 500 微升 max 缓冲液中。接着,用三毫升 max 缓冲液冲洗磁力分离装置的正向筛选柱。
将500微升细胞悬液轻柔地加入柱中。用max缓冲液洗涤柱三次后,将柱置于15毫升锥形管上。向柱中加入5毫升max缓冲液。
接下来,将样品在300 G条件下离心10分钟。然后向沉淀中加入1毫升预热的DMEM培养基。将500微升最终细胞悬液转移至24孔板的孔中。
向每个孔中加入 250 微升新鲜预热的 DMEM,替换原有培养基。然后在培养基上方加入 3 微克 pHrodo Red 标记的突触体。向阴性对照组加入等体积的未标记突触体。
孵育后,用冷的DPBS洗涤各孔。现在向每孔中加入200微升胰蛋白酶-EDTA溶液。孵育35秒后,向每孔中加入1毫升含FBS的DPBS。
将细胞悬液通过滤网转移至一个5毫升的聚丙烯管中。随后用500微升预冷的DPBS洗涤每个孔两次。以500 × g离心收集的样品5分钟。
随后,将细胞在冰上用 100 微升染色液孵育 10 分钟。接着,向染色液中加入 CD11b 和 CD45,使其终浓度达到 1:100。将样品置于 4°C 避光孵育 20 分钟。
向样品中加入一毫升 FACS 缓冲液。然后在流式细胞术分析前,以 300 ×g 离心 10 分钟。在 CD11b 阳性和 CD45 阳性的小胶质细胞中,观察到与 pH 4 条件下获得的突触体相当的阳性 PE 荧光信号。
本研究提供了利用流式细胞术检测小胶质细胞吞噬 vGLUT1 阳性突触及 pHRodo Red 标记的粗制突触体的实验方案。该研究重点在于阐明小胶质细胞在脑功能及疾病病理过程中的作用。
对小胶质细胞吞噬突触物质的定量评估对于降低神经免疫靶点的风险以及阐明疾病模型中突触修剪的潜在机制至关重要。本文所述的基于流式细胞术的检测方法可实现高通量、可重复的小胶质细胞功能测量,有助于提高早期发现及转化神经科学项目中的预测可信度。简化的定量分析可加速功能验证,并为神经免疫治疗项目的风险评估与推进决策提供依据。
这种基于流式细胞术的定量方法可融入从发现到临床前研究的连续过程中,在神经免疫学研究中连接早期机制性研究与转化生物标志物的开发。