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小胶质细胞调节小鼠大脑的发育和功能,Ausbian进口胎牛血清助力科研

更新时间:2023-09-08  |  点击率:260

小胶质细胞(microglia)是一种来自中胚层细胞的,构成神经组织的细胞。小胶质细胞的体外培养,除了常规培养基外,还需要添加胎牛血清。Ausbian进口胎牛血清,内毒素含量低,全程冷链运输。

 

在怀孕后几周,大脑发育开始,并被认为在成年早期完成。不同神经回路的建立需要一系列复杂的时空神经发育事件的协调。在哺乳动物中,小胶质细胞是中枢神经系统的常驻免疫细胞,在胚胎发生期间,在神经回路全面建立之前,从卵黄囊开始填充大脑。这表明小胶质细胞在大脑布线中起作用,这得到了胚胎阶段小胶质细胞耗竭策略的支持。同样,怀孕期间的全身性炎症会影响小胶质细胞,对神经线路产生有害影响,并导致神经发育和神经精神疾病的病因。

 

据报道,细胞外环境组成的调节、突触发生、突触修剪和髓鞘形成都是小胶质细胞调节的生物过程,对有效神经回路的出现至关重要。小胶质细胞在脑部疾病中的作用也得到了承认,从神经退行性疾病,如阿尔茨海默病,到肿瘤,包括发育中的脑部肿瘤(即儿科肿瘤)。小胶质细胞功能障碍,包括获得神经毒性或肿瘤支持功能,是上述脑病的共同特征。因此,小胶质细胞在整个发育过程和疾病条件下实现多种功能。

 

小胶质细胞通常被认为是一个多用途细胞群,在暴露于其环境中的外部线索后可以获得不同的表型。然而,最近的高通量全基因组测序数据显示,在小鼠的整个生命周期中,在稳态和疾病相关的挑战中,具有不同转录组谱的小胶质细胞共存。这些亚群是否构成具有内在差异和功能特化的不同小胶质细胞亚型尚未被系统地探讨。

 

值得注意的是,这些研究表明,小胶质细胞的异质性在出生后大脑发育期间非常高,此时大脑正在扩张和建立其神经网络。出生后的生活包含了哺乳动物大脑发育的关键阶段。的确,尽管大脑发育的基础在出生前就开始了,但一些神经网络的连接,特别是那些涉及高级认知和感觉功能以及性相关行为的神经网络,是在出生后才开始的。在儿童和青少年时期,大脑通过突触发生、修剪和髓鞘形成和完善复杂的神经网络。有趣的是,已确立的小胶质细胞生物学功能与上述出生后大脑发育事件惊人地吻合。

 

此外,除了它们的免疫功能外,据报道,小胶质细胞还调节轴突轨道的形成、突触的重组、更新和活动,并有助于神经回路的成熟。此外,小胶质细胞,特别是表达大量胰岛素样生长因子1CD11c+小胶质细胞,是少突胶质细胞分化和髓磷脂形成的调节因子。多面小胶质细胞的另一个新维度是,它们在形态、成熟和功能输出方面表现出性别差异,至少从出生后发育开始。考虑到小胶质细胞在发育中的大脑中有过多的功能,以及出生后小胶质细胞转录多样性的报道,人们可以设想不同的小胶质细胞亚型负责发挥这些不同的生物学功能。

 

近日,研究人员通过研究,发现了一种小胶质细胞亚型,精氨酸酶-1表达(ARG1+)小胶质细胞。ARG1+小胶质细胞在形态上与邻近的ARG1 -小胶质细胞难以区分,但可以通过不同的转录组学特征的时空分布来定义,并在发育中的大脑中发挥功能。

 

总结:研究人员描述了一种表达精氨酸酶-1 (ARG1;ARG1+小胶质细胞),主要存在于小鼠出生后发育早期的基底前脑和腹侧纹状体中。与ARG1 -小胶质细胞相比,ARG1+小胶质细胞富含吞噬包涵体,并表现出分子特征,包括Apoecle7aIgf1Lgals3Mgl2等基因的上调。小胶质细胞特异性敲低Arg1导致胆碱能神经支配缺失和胆碱能神经元所在海马区树突棘成熟受损,进而导致雌性小鼠长期增强功能受损和认知行为缺陷。研究人员的研究结果扩展了小胶质细胞的多样性,并提供了对小胶质细胞亚型特异性功能的见解。