神经科学家识别小胶质细胞中的基因变化在阿尔茨海默氏症和神经退化疾病的小鼠模型

小胶质细胞,免疫细胞作为中枢神经系统的损伤传感器,最近与阿尔茨海默氏症。

细胞,一种巨噬细胞清除死细胞从大脑,帮助维持健康的神经线路,发现与有毒的纠缠β淀粉样蛋白斑块在组织取自那些患有这种疾病。

研究人员曾认为细胞有助于保护大脑神经退化的消化淀粉样斑块,但现在看来免疫系统可能发挥作用在阿尔茨海默氏病的发展。

然而,这个角色到底是什么,怎么做小神经胶质细胞从他们的保护状态在健康的大脑有害状态随着病情的发展,尚不清楚。

为了更好地理解小胶质细胞以及它们如何以这种方式回应,麻省理工学院的教授领导的研究小组Li-Huei蔡,麻省理工学院的主任Picower研究所学习和记忆,使用RNA单细胞测序研究单个小神经胶质细胞。这项研究发表在《华尔街日报》细胞的报道,代表个人小胶质细胞第一次以这种方式被研究,根据蔡。

“现在,小胶质细胞在聚光灯下的neuro-system疾病,包括阿尔茨海默氏症、精神分裂症,“蔡说。“然而,仍然有很多非常基本的事情我们不知道小胶质细胞,如细胞的健康和患病的大脑是否都一样,还是有不同的团体,以及他们如何变得更加炎性病变的状态。”

研究人员利用单细胞RNA序列测量活动基因表达在个别小神经胶质细胞在阿尔茨海默病小鼠模型之前由蔡的实验室。老鼠设计这样一种叫做p25的蛋白质的基因可以被过度刺激在大脑中,促使小鼠出现症状非常类似于那些在人类阿尔茨海默氏症。

研究人员使用技术的研究发生了什么小神经胶质细胞在神经退化的进展。他们测量了细胞在p25的感应,然后一个星期,两个星期p25感应和六周后,根据第一作者所长Hansruedi数学Picower研究所博士后。

“这让我们跟随小胶质细胞如何应对疾病的进展,老鼠大脑和不断恶化的状况,“数学说。

令人惊讶的是,他们发现,仅仅一周p25感应后,小胶质细胞已经开始应对威胁激增超过细胞控制老鼠。

”这意味着小胶质细胞必须能够感觉某种扰动的老鼠的大脑在很早的时间点,“数学说。

然后他们看着小胶质细胞的反应在两个p25感应和六周后,发现这些细胞停止增殖,而是开始明显的免疫反应。事实上,他们发现数以百计的免疫反应相关基因被激活在这些后期的疾病进展。

“小胶质细胞最初从休息状态转换到扩散状态,之后他们又转变成主要炎症状态,与高表达的基因与一个非常具体的免疫系统功能,“蔡说。

他们还发现不同种类的小胶质细胞,发现只有在神经退化的后期。一种类型的小胶质细胞被发现只有表达干扰素反应基因,例如,而另一个只表示组织相容性复合体II级(MHC)基因。

看看这些不同类型的小胶质细胞重叠,然后研究人员执行一个称为免疫染色的技术调查的人口分布的细胞老鼠大脑。他们染色不同部分的抗体识别特定基因的小鼠海马产品。

他们发现,不同类型的小胶质细胞有不同的分布模式。

这项研究第一次在小胶质细胞RNA结合单细胞测序分析基因表达的诱导神经退化模型,托尼Wyss-Coray说,斯坦福大学神经病学和神经科学教授,他并没有参与这项研究。

“我觉得特别兴奋细胞通过不同阶段过渡,看似不同的基因表达程序后,”Wyss-Coray说。“这证实了猜测,有很多小胶质细胞异质性的响应损伤,但实际上本文首次显示了这个时间的方式。”

也是有趣的小胶质细胞显示这样一个强大的干扰素和MHC II级反应,好像对病毒感染,他说。“如果这种反应是后续的神经损伤的关键,它可以提供一种新的目标干预。”

研究者们现在希望调查是否小胶质细胞的基因表达,包括干扰素反应基因,可以提供潜在的药物发现的新目标。

“我们计划干扰I型干扰素信号在这种小鼠模型,是否有任何有益的影响认知,或疾病病理学、“数学说。

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