中枢神经系统中的细胞间相互作用在神经系统疾病中起着重要作用。然而，对所涉及的特定分子途径知之甚少，其系统鉴定方法也有限。在CNS驻留的胶质细胞的异常相互作用会导致几种神经系统疾病，如多发性硬化（MS）和实验性自身免疫性脑脊髓炎（EAE）。星形胶质细胞与小胶质细胞的相互作用有可能确定神经系统疾病的候选治疗靶点。然而，目前的方法没有将细胞间相互作用与分子状态的因果联系起来，因此亟需有效的方法来检测由表面或分泌因子介导的短暂细胞间相互作用。
正向遗传筛选平台，如基于CRISPR-Cas9系统的平台，是识别控制感兴趣生物过程基因的有力工具。然而，由于无法通过高通量共培养和受干扰单细胞的筛选，限制了其应用。研究细胞通讯的正向遗传筛选平台需要在受控微环境中建立由表面或分泌因子介导的细胞间相互作用。它还需要检测由这些相互作用产生的现象，以及表型与特定CRISPR-Cas9诱导之间的关联。
近日，美国波士顿哈佛医医院FranciscoJ.Quintana教授研究团队在Science发表研究，该团队开发了一个正向遗传筛选平台（SPEAC-seq），该平台结合了CRISPR-Cas9干扰、皮升微滴中的细胞共培养和基于微流体的荧光激活微滴分选，可以确定细胞与细胞间的通信机制。
1.基于微滴的正向遗传细胞间相互作用筛选平台的开发
首先，使用两种水性悬浮液（每种细胞类型一种）和油的微流体共流用于产生皮升的含有细胞对的油包水液滴，并通过使用定制的三色光学系统和介电泳微流体分选机进行检测和分选[Fig.1B,C]。同时，开发并验证了一种用于加载和检测微滴中细胞对的系统，该系统使用细胞渗透荧光染料进行多重标记[Fig.1D,E]。总的来说，研究人员初步建立了用于研究细胞-细胞相互作用的微滴微流体平台。
Figure1皮升液滴容器中细胞间相互作用的检测
2.SPEAC测序鉴定星形胶质细胞和小胶质细胞相互作用的信号传导
接下来，基于微滴的共培养系统与CRISPR-Cas9干扰相结合，建立了SPEAC-seq，这是一个用于调控细胞间相互作用的正向遗传筛选平台。并基于此来鉴定参与抑制星形胶质细胞中NF-kB活化的小胶质细胞因子[Fig.2A-C]。
Figure2SPEACseq确定了限制星形胶质细胞促炎反应的小胶质细胞因子
为了
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