脑的免疫细胞与阿尔茨海默氏症,帕金森,精神分裂症有关

脑的免疫细胞与阿尔茨海默氏症,帕金森,精神分裂症有关
Salk和UC San Diego科学家对微胶质植物进行了大量的调查(如图所示),揭示了与神经退行性疾病和精神病疾病的联系。信用:妮可库菲尔

科学家们首次表现出使脑前免疫防御细胞的分子标记称为Microglia独特的分子标记。在此过程中,他们发现了进一步的证据,即小胶鸡可能在各种神经变性和精神病疾病中发挥作用,包括阿尔茨海默,帕金森和亨廷顿的疾病以及精神分裂症,自闭症和抑郁症。

“微胶质细胞是但是,它们如何在人类大脑中的作用并不充分了解,“生锈的Gage,遗传学遗传学实验室教授,VI和John Adler椅子研究年龄相关神经变性疾病的研究以及新工作的高级作者。“我们的工作不仅提供疾病的链接,但提供了一个跳跃点,以更好地了解这些细胞的基本生物学。”

与别人相比,以前与神经疾病联系的基因在微胶质细胞的更高水平上被打开,团队报道了科学2017年5月25日。虽然过去探讨了微胶质细胞和许多障碍之间的联系,但新的研究为这一联系提供了分子基础。

“这些研究代表了分子解码微胶质细胞的第一种系统努力,”Christopher Glass,Christopher Glass,Chaturachia San Diego大学医学教授,也是本文的高级作者。“我们的调查结果提供了理解确定这些细胞有益或病理功能的潜在机制的基础。”

小胶质细胞是一种巨噬细胞,在整个身体中发现,可以破坏病原体或其他异物。他们众所周知,通过释放促炎或抗炎信号,对周围环境的高度响应并响应大脑的变化。当细胞损坏或患病时,它们还会擦除神经元之间的连接。但小胶质细胞难以研究。他们不能很容易地在文化盘中种植并迅速死在生活大脑之外。

加州大学圣地亚哥分校(UC San Diego)的儿科重症护理医生尼科尔·库法尔(Nicole Coufal)也在索尔克大学的盖奇实验室工作,她想用。但她意识到没有任何方法可以识别所得细胞是否真正的小胶质细胞。

“没有一个独特的标记,可分解微胶质细胞在其余的身体中循环巨噬细胞,”她说。

David Gosselin和Dylan Skola在玻璃实验室,以及Coufal及其合作者,旨在表征微胶质细胞的分子特征。他们在UC San Diego的神经外部工作,从19名患者收集脑组织,所有人都有癫痫,脑肿瘤或中风的脑部手术。它们从组织区域分离出患有疾病的组织的小胶质细胞,以及从小鼠脑中的组织,然后开始研究细胞。这项工作是通过替补科学家,生物信息管理员和临床医生之间的多学科合作实现的。

研究小组在收集细胞数小时内进行了各种分子和生化测试,以确定小胶质细胞中哪些基因是开启和关闭的,DNA是如何被调节分子标记的,以及细胞培养时这些模式是如何改变的。

他们发现微胶质细胞,具有数百个基因比其他类型的巨噬细胞更高度表达,以及与其他类型的脑细胞相比的基因表达的不同模式。然而,细胞培养后,微胶质细胞的基因模式开始变化。在短短六个小时内,超过2,000个基因的表情至少拒绝了四倍。结果强调了依赖的小胶质细胞在大脑中的周围环境上,以及为什么研究人员已经努力培养他们。

接下来,研究人员分析了与其他细胞相比以微胶质细胞相比上调的任何基因以前涉及疾病。他们发现与各种神经变性和精神病疾病相关的基因在小胶质细胞中高度表达。

“与多发性硬化症,帕金森和精神分裂症相关的基因的真正高比例在微凝血中比剩下的大脑在微胶质中表达得多,”库菲尔说。““这表明小霉菌和疾病之间存在某种联系。”

对于阿尔茨海默氏症,人们熟知的人类发展疾病风险的一半以上的基因被比其他脑细胞更高地表达了微胶质细胞。

然而,在小鼠中,许多疾病在小胶质细胞中并不高表情。“这告诉我们,也许老鼠不是一些这些疾病的最佳模型生物,”Coufal说。

需要更多的作品来了解疾病人们可能会改变微胶质,但MicroGlia的新分子曲线为研究人员开始尝试更好地培养细胞,或同轴茎发展到对于未来的研究。


进一步探索

团队宣布从人干细胞中衍生微胶质细胞的强大,高通量协议

更多信息:David Gosselin等人。依赖于环境的转录网络指定人类小胶质细胞身份,科学(2017)。DOI:10.1126 / science.aal3222
信息信息: 科学

所提供的索尔克研究所
引文:大脑免疫细胞与阿尔茨海默氏症、帕金森症、精神分裂症有关(2017年5月31日
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