Высокоэффективная модель микроглии из плюрипотентных стволовых клеток человека характеризуется специфичным для совместного культивирования с нейронами профилем экспрессии и воспалительным ответом

Микроглию всё чаще связывают с патологией головного мозга, особенно с нейродегенеративными заболеваниями; многие гены, ассоциированные с болезнью Альцгеймера, болезнью Паркинсона и болезнью двигательного нейрона, экспрессируются в микроглии. Поэтому необходимы достоверные и эффективные модели для изучения патологических механизмов микроглии человека. Микроглия происходит из желточного мешка: её предшественники — макрофаги, развитие которых не зависит от MYB; они мигрируют в развивающийся мозг и завершают дифференцировку. В этой работе онтогенез микроглии воспроизвели, высокоэффективно дифференцировав макрофаги эмбрионального типа, не зависящие от MYB, из индуцированных плюрипотентных стволовых клеток (иПСК), а затем совместно культивируя их с корковыми нейронами, полученными из иПСК. В совместной культуре нейроны сохраняли зрелость и функциональность в течение многих недель. Микроглия в совместной культуре экспрессировала ключевые специфичные для неё маркеры и гены, связанные с нейродегенеративными заболеваниями, формировала высокодинамичные разветвлённые отростки и обладала фагоцитарной активностью. При активации клетки приобретали более амёбовидную форму и выделяли ряд цитокинов, характерных для микроглии. Важно, что в совместной культуре микроглия подавляла экспрессию генов путей ответа на патогены, усиливала экспрессию генов, связанных с поддержанием гомеостаза, и давала более выраженный противовоспалительный цитокиновый ответ, способствующий ремоделированию, чем соответствующие монокультуры. Это показывает, что совместные культуры лучше подходят для моделирования физиологии микроглии.