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研究确定了小鼠脑中反应性神经炎症理论片2018星形胶质细胞亚型

医学研究 2022-01-31 21:52:05

星形胶质细胞对炎症的反应产生许多不同的“反应性”亚状态簇

Hasel等人

发现星形胶质细胞通过产生许多反应性“亚状态”对急性炎症作出反应,这些反应性“亚状态”具有确定的转录谱和空间位置

这张图片显示了从老鼠大脑投射到屏幕上的空间转录图像

炎症亚状态热点以红色屏幕突出显示,而生理“正常”星形胶质细胞区域以黄色突出显示

信用:比约恩·卡尔松/米斯特·格拉夫克

星形胶质细胞是一类特殊的神经胶质细胞,在人类和其他动物物种的中枢神经系统中高度丰富

过去的神经科学研究表明,在感染、急性损伤和慢性神经退行性疾病之后,这些细胞可以经历炎症转变

虽然神经科学家已经收集了这种转变的大量证据,但影响其展开的因素及其在大脑不同区域的许多可能的子状态仍然知之甚少

NYU·格罗斯曼医学院的研究人员最近开展了一项研究,调查先前研究中报道的星形胶质细胞的炎症转变

更具体地说,他们研究了急性炎症刺激后小鼠大脑皮质区星形胶质细胞的变化

他们的发现发表在《自然神经科学》上的一篇论文中,可以增强目前对星形胶质细胞及其在炎症或严重损伤后如何转化的理解

NYU格罗斯曼医学院的助理教授Shane Liddelow在接受Medical Xpress采访时表示:“最近,我们的实验室报告说,发炎大脑中的星形胶质细胞可以被小胶质细胞衍生的细胞因子转化为反应性细胞。”

“这些反应性星形胶质细胞不仅具有高度的神经毒性,还能表达独特的基因表达谱

我们不知道的是,这些反应性基因是否在单一亚型的星形胶质细胞中共同表达,或者我们是否正在处理许多不同的星形胶质细胞亚状态,它们以不同的方式应对这种炎症损伤

" 为了更好地了解健康和炎症大脑中星形胶质细胞的差异,Dr

该研究的主要作者Philip Hasel和他的同事使用了神经科学研究中广泛使用的两种技术的组合:单细胞RNA测序(scRNAseq)和空间转录组学

使用这些技术,他们能够识别星形胶质细胞的不同亚群,并了解这些亚型如何对神经炎症做出反应,以及这与它们在大脑中的位置有什么关系

Hasel解释说:“顾名思义,scRNAseq使我们能够对单个星形胶质细胞的基因表达谱进行分析。”

“scRNAseq是理解大脑区域细胞组成的强大工具

如果你再加上空间转录组学,它能让你在大脑区域分辨转录组范围内的基因表达,你就能大概知道健康和炎症的星形胶质细胞亚状态在大脑中的位置

" 为了研究炎症星形胶质细胞的“炎症轨迹”,Hasel和他的同事还创建了暴露于严重炎症刺激的小鼠大脑中星形胶质细胞的时间分辨RNA-seq数据

他们的发现非常有见地,因为他们揭示了一个单一的煽动性侮辱(我

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一种引起组织或器官损伤的炎症事件),导致了几种具有独特和动态基因表达谱的复杂星形胶质细胞亚状态

“我们还发现,这种多样反应的一个驱动因素是星形胶质细胞亚型的解剖位置,”Hasel说

“更具体地说,反应最强烈的星形胶质细胞原来生活在大脑的战略位置,即脑室、血管和大脑表面附近

" 这组研究人员收集的测序数据可以在两个容易访问的网站上找到

com和gliaseqPRO

com

未来,其他神经科学家团队可以利用这些数据进一步研究星形胶质细胞的炎症转变

与此同时,哈塞尔和他的同事计划进行进一步的研究,旨在更好地理解他们发现的反应性“超反应性”星形胶质细胞亚型的作用

哈塞尔补充说:“鉴于我们知道它们的解剖位置,我们想知道这些星形胶质细胞亚型是否阻止了这种外周炎症损伤,还是它们实际上在积极地向损伤部位募集白细胞。”

“我们现在有了基因工具,可以在实验室中追踪或去除某些反应性亚型

我们兴奋地发现这些星形胶质细胞在神经炎症中的作用

"

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