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我院教师绘制了原代小胶质细胞的功能表型可塑性图谱
2022-05-10 15:29 张进强    (点击: )

小胶质细胞(microglia)是一类非中枢神经系统起源的高异质性免疫细胞,主要通过活性开启来完成多种功能,如危险信号识别与警示、炎症控制、消灭病原体、清除死亡或损伤细胞、组织修复等。小胶质细胞在免疫监视和内环境稳态维护的过程中,要同时扮演“吹哨人”和“麻烦终结者”的双重角色,其功能也需要在促炎和神经保护之间切换。表型可塑性和功能多样性是它们的重要特征,在局部微环境因素的影响下,可分化成为不同的细胞亚型(如图1)。因此,解析小胶质细胞如何整合信号来诱导不同的功能表型,对开发神经炎症性疾病的治疗策略开发具有重要意义。

图1小胶质细胞的形态、表型和功能的多样性

近日,我院教师在《Frontiers in Cellular Neuroscience》杂志(中科院二区,IF=5.505)上发表了一篇题为“Mapping the plasticity of morphology, molecular properties and function in mouse primary microglia”的研究论文,揭示了小胶质细胞在细胞因子表达、细胞形态、增殖能力、吞噬能力、免疫毒性或神经保护性等方面均具有极强的可塑性,并绘制了小胶质细胞功能表型的可塑性随环境和时间的动态变化图谱。

图2论文快照

该研究运用转录组测序技术鉴定了三种不同功能表型的小胶质细胞(神经炎症表型、免疫调节表型和免疫抑制表型),并通过大量实验比较了这三种小胶质细胞在细胞因子表达、形态、增殖能力、吞噬能力、免疫毒性等方面的差异,最后系统分析了这些小胶质细胞的功能表型可塑性。该研究发现,小胶质细胞在形态、表型、增殖能力和吞噬能力等方面的可塑性随着时间的延长而逐渐下降,直至消失,这意味着小胶质细胞的慢性激活可能导致许多神经系统疾病的不可逆损伤。此外,促炎的小胶质细胞表型容易被诱导成其它表型,这意味着很多急性神经炎症可通过调节小胶质细胞功能来实现靶向治疗。这些研究结果有助于解释小胶质细胞如何能够在健康和疾病中采用如此多样的功能,同时也为神经疾病的免疫治疗提供思路。

图3转录组学鉴定原代小胶质细胞的激活表型

图4不同小胶质细胞的表型身份和功能可塑性的动态变化

原文链接:https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fncel.2021.811061/full

参考文献:

1. Xue Jiang, Hui He, Li Mo, Qin Liu, Fan Yang, Yin Zhou, Liangyuan Li, Dapeng Su, Saini Yi, Jinqiang Zhang*. Mapping the plasticity of morphology, molecular properties and function in mouse primary microglia. Frontiers in Cellular Neuroscience, 2022, 15:811061.

(文/图,张进强)

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