科学家们开发了基于FACS的通用方法来进行异源细胞分选推动了类器官研究

西奈山伊坎医学院的一个研究小组开发了一系列新型荧光辅助细胞分选(FACS)方案，可以分离神经祖细胞，星形胶质细胞和来自病毒感染大脑类器官的神经元，用于下游多组学分析。

这项工作为开发从复杂的体外器官模型中返回有意义数据的分析的挑战提供了解决方案，因为从异质系统中分选同源细胞群的能力是分析开发的基础。该团队通过证明分离的细胞群对下游表观遗传和基因表达分析的适应性，验证了其技术的可译性。

使用体外培养的简化微型器官，称为类器官，为研究人类疾病和器官发育提供了一个极好的模型系统。类器官的三维性质提供了最接近的体内条件模拟，因此，研究人员可以探索器官发育和模拟复杂的人类疾病。

脑发育和疾病是发育生物学和再生医学的新兴线索，因此脑类器官是重点的器官系统。脑类器官还使研究人员能够确定病毒感染对大脑发育的影响。

值得注意的是寨卡病毒，特别是因为产前寨卡病毒感染与先天性小头畸形之间存在因果关系。直到最近，在病毒感染或治疗研究中使用类器官一直受限于它们对下游多组学分析的不良适应性 - 特别是因为组成器官的异质细胞群众所周知地难以分离。

三个协议，一个目标

在Sylvie Janssens教授的带领下，该团队开发了三种方案，用于基于FACS的病毒感染脑类器官特异性神经细胞群的鉴定和分离。

第一个描述了二维(2D)培养物的产生，该培养物针对病毒感染进行了高度优化。为实现这一目标，研究小组在12周内在基质胶上培养人胚胎干细胞(hESCs)，并收集并解离所得的脑类器官。将它们铺板并留下以建立细胞相互作用以产生2D大脑器官培养物。为了测试病毒感染的成功，寨卡病毒感染脑类器官是视觉的

由Janssens等人开发的第二个协议。概述了寨卡病毒原种的制备，脑器官培养物的感染及其随后的FACS准备。培养病毒原种，通过噬斑测定确定最佳病毒滴度(用于感染的病毒噬斑形成单位(pfu))所需的适当系列稀释。

随后使用适量的病毒感染大脑器官培养物;感染后将细胞放置72小时。为了制备用于FACS的细胞，该团队对通过荧光团缀合的抗体进行细胞表面标记的免疫染色。为了确定病毒感染的成功，还用针对ZIKV的荧光团缀合的抗体染色细胞。

在他们的最终方案中，该团队概述了如何通过荧光标记推断如何设置用于通过细胞类型优化分离脑类器官衍生细胞的参数和门。他们的协议包括六色细胞分选方法，用于细胞的精确功能表征。这包括确定生成前向和侧向散射所需的最佳设置。

在优化FACS操作后，Janssens及其同事概述了细胞分选方法;首先，基于荧光团标记的抗体结合寨卡病毒对感染细胞进行分选，然后应用门控方案分离星形胶质细胞，神经祖细胞和神经元。然后处理细胞用于下游应用 - 特别是在多组学分析中。

扩大下游分析的潜力

该小组证明了该议定书的普遍性;单循环HIV慢病毒报告病毒的使用举例说明了该方案的扩展，以包括能够进行人神经细胞感染的其他病毒。

将表达GFP报告基因的该单循环慢病毒载体与水泡性口炎病毒(VSV-G)包膜糖蛋白组合以产生病毒假型。然后该团队用慢病毒报告病毒感染器官培养物，并使用流式细胞仪设置和第二个方案中概述的门控策略对细胞进行分选。

Janssens及其同事预测，他们的基于FACS的方案将能够对复杂的多细胞类器官中定义的细胞类型进行全面分析，从而提供了体内环境的精确再现。

基于显微镜的FACS基于细胞鉴定不仅减少了输出量化误差，而且扩大了对已识别细胞的下游分析的选择。“

Sylvie Janssens，首席研究员

致谢

这项工作得到了赫芬顿基金会(TPZ)，NIH拨款(NIH / NIAID U19AI118610和R21AI129486到AG-S和R21 AI125236到VS)以及比利时美国教育基金会(SJ和MS的奖学金)的支持。作者声明没有竞争性的经济利益。

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