【文献分享】SONY MA900助力造血干细胞移植技术的优化

研究背景

    造血干细胞移植（Hematopoietic stem cell transplantation，HSCT）是多种严重且迅速发病的神经退行性疾病，如溶酶体贮积症（LSD）和过氧化物酶体疾病（PSD）和其他神经系统疾病治疗的一种颇有前景的研究性疗法。该方法部分作用机制是HSC迁移至中枢神经系统成为驻留髓系细胞，即小胶质细胞样细胞（microglia-like cells, MGLCs)。

    目前常用同种异体造血干细胞移植(allo-HSCT)的治疗方案，但存在很大风险。如：MGLC定植非常缓慢，限制了治疗效果；异体移植容易引起免疫反应等。因此急需寻找能够快速持久且对神经系统和造血系统无不利影响的新型治疗方案。

    有文献报道集落刺激因子1受体（Colony-stimulating factor 1 receptor，CSF1R）抑制可导致小胶质细胞（MG）和巨噬细胞（MF）耗竭，有利于骨髓（BM）衍生的MGLC的定植。目前临床常用百消安（BU）进行骨髓细胞清除，如果结合CSF1R抑制剂，如PLX3397组合使用可能是有效的优化方案。

    前颗粒蛋白（GRN）是一种在中枢神经元、小胶质细胞等高表达的溶酶体蛋白。GRN相关额颞叶痴呆（GRN-FTD）、神经细胞脂质沉积症11型（CLN11）等相关疾病都与GRN缺失有关。

研究内容

    为验证BU+ PLX3397的疗效及用量优化，来自斯坦福大学的Pasqualina Colella及其团队将该治疗方案应用于GRN缺乏的小鼠模型。

1. 利用BU+ 100mg PLX3397/kg小鼠/天（共6天）的治疗方案，MGLC可牢固地植入中枢神经系统。并长久定植取代小胶质细胞的生态位。7个月后在整个大脑、脊髓和视网膜中GFP+MGLC分布广泛。另外联合方案能够让MGLC更快速定植，该现象可能与PLX停药后特异性在脑中细胞因子升高产生诱导效应有关。

2. BU+PLX治疗方案可实现造血重建，停药24h后，CD11b+ Ly6C+亚群显著降低，CD19+细胞增加。40天后，所有谱系完成重建。与BU组相比，BU+PLX组小鼠自发运动、探索行为等神经行为没有明显影响。BU+PLX更高分泌GRN蛋白并改善脂褐素沉积，可能原因是GRN高分泌促进了双/单酰甘油磷酸酯（BMPs）上调，恢复了鞘脂代谢水平。

流式在研究中的应用

1. 利用SONY MA900进行高效高活性单克隆分选

作者利用SONY MA900全自动流式细胞分选仪分别对多组织来源的Microglia、MGLC等多种细胞进行单克隆分选，以衔接下游单细胞测序工作。

2. 检测不同方案下MG耗竭及MGLC的驻留情况

例如，作者检测了用不同骨髓清除方法与PLX是否配伍使用的各种组合条件下，MGLC的定植情况。

3. 造血重建前后，对各组织的细胞谱系、关键蛋白等进行分析监控

总结

    脑组织消化步骤复杂，耗时长。处理后细胞活性相对较差，而单细胞测序等实验对细胞活性要求又较高，这就对中间的流式分选环节，尤其是细胞活性提出了较高要求。

    SONY MA900因其专利的微流控芯片设计，最大程度保证了细胞活性，结合其智能化操作流程，全自动校准功能，使其成为分选工具的不二之选。