在大脑发育过程中,过量突触被修剪(即删除),部分是由小胶质细胞增多症,而突触的失调会导致行为缺陷。已知P2Y 6受体(P2Y 6 R)调节神经元的小胶质细胞吞噬作用,并调节细胞培养和体内突触的小胶质细胞吞噬作用。但是,目前尚不清楚P2Y 6 R是否调节开发过程中的突触修剪。在这里,我们表明,两性的P2Y 6 R KO小鼠大大降低了突触材料的小胶质细胞内在化,在第30天的CD68染色小胶质细胞(P30)中以VGLUT1测量(P30)(P30),表明降低了合成生的小胶质细胞吞噬作用。与此相一致,我们发现P30处海马的体感皮质和CA3区和齿状回的突触密度增加。我们还表明,根据新的位置识别,新颖的对象识别和Y迷宫记忆测试,成年的P2Y 6 R KO小鼠损害了短期和长期空间记忆和与WT小鼠相对的短期和长期识别记忆的损害。总体而言,这表明P2Y 6 R调节发育过程中突触的小胶质细胞吞噬作用,这有助于记忆力。
最近的研究强调了小胶质细胞在许多神经退行性疾病进展中的作用。菌落刺激因子CSF-1(M-CSF),粒细胞 - 巨噬细胞CSF(GM-CSF)和粒细胞CSF(G-CSF)通过不同的相关受体调节小胶质细胞。虽然GM-CSF(GM-CSFR)和G-CSF(G-CSFR)的受体对其配体具有特异性,但CSF-1共享其受体CSF-1受体 - 酪氨酸激酶(CSF-1R),带有Interleukin-34(Il-34)(IL-34)。所有四种细胞因子均在中枢神经系统中局部表达。巨噬细胞中CSF-1R的激活是抗炎的。相反,GM-CSF和G-CSF的作用引起了不同的激活状态。我们在这里回顾了中枢神经系统中每种细胞因子的作用,以及它们如何在CSF-1R相关的白细胞营养不良的小鼠模型中促进疾病的发展。了解他们在该模型中的作用可能会阐明他们对其他神经退行性疾病的发展或加剧的贡献。
数十年的研究试图确定基于调节神经祖细胞维持和分化的内在和外在机制。祖细胞群体内的一系列精确的时间过渡会产生所有适当的神经细胞类型,同时在整个胚胎发生过程中保持了自我更新祖细胞的池。最近的技术进步使我们能够在单细胞水平上获得新的见解,从而揭示了代谢状态与发育进展之间的相互作用,从而影响了增殖和神经发生的时间。这可以为发育中的大脑的神经元规范,伴随状态和组织具有长期的影响。此外,这些研究强调了需要重新评估葡萄糖代谢在确定祖细胞分裂,差异和命运方面的启发性作用。本综述着重于皮质祖细胞中的葡萄糖代谢(糖结肠),以及在神经源性转变过程中的新兴侧重于糖酵解。此外,我们讨论了该领域如何从其他生物系统中学习,以提高我们对祖细胞中糖酵解的空间和时间变化的理解,并评估功能神经系统结果。
抽象的人牙纸浆干细胞移植已被证明是脊髓损伤的有效治疗策略。然而,人类牙髓干细胞分泌组是否可以在脊髓损伤后有助于功能恢复。在本研究中,我们建立了一种基于体重下降的撞击损伤,然后腹膜内的大鼠模型向大鼠注射来自人类牙髓干细胞的条件培养基。我们发现,条件培养基有效地促进了大鼠脊髓损伤的感觉和运动功能的恢复,小胶质细胞刺病标记物的表达降低了NLRP3,GSDMD,CASPASE-1和INTREUUKIN-1β,并促进了轴突结束,并促进了肌蛋白的再生,并促进了Glial Scars的形成。此外,在脂多糖诱导的BV2小胶质细胞模型中,通过抑制NLRP3/CASPASE-1/interleukin-1β途径,从人牙浆干细胞中调节培养基免受凋亡。这些结果表明,来自人类牙髓干细胞的条件培养基可以通过抑制NLRP3/caspase-1/interleukin-1β途径来减少小胶质细胞的凋亡,从而促进脊髓损伤后神经功能的恢复。因此,来自人类牙髓干细胞的条件培养基可能成为脊髓损伤的替代疗法。关键词:bv2;条件培养基;牙髓干细胞; GSDMD;小胶质细胞;神经炎症; nlrp3;凋亡;脊髓损伤
小胶质细胞多样性来自固有的遗传程序与环境衍生的信号之间的相互作用,但是这些过程如何在发育中的大脑中展开和相互作用尚不清楚。在这里,我们表明在径向胶质祖细胞中表达的径向胶质胶质表达的整联蛋白β8(ITGB8)激活了小胶质细胞表达的TGF B 1,允许小胶质细胞发育。在这些祖细胞中,ITGB8的域限制缺失建立了互补的区域,其发育中被阻止的“变形障碍”小胶质细胞持续到成年。在没有自分泌TGF B 1信号传导的情况下,我们发现小胶质细胞采用了类似的畸形表型,从而导致神经运动症状与ITGB8突变小鼠几乎相同。相比之下,缺乏TGFβ信号传感器SMAD2和SMAD3的小胶质细胞具有较小的极化表型,相应地相应的严重神经运动功能障碍。最后,我们表明,非典型(独立于SMAD的)信号传导部分抑制了疾病和发育相关的基因表达,为在损伤或疾病背景下采用小胶质细胞发育信号通路提供了令人信服的证据。
a 韩国科学技术研究院脑科学研究所脑疾病中心,首尔 02792,韩国 b 汉阳大学 HY-KIST 生物融合系,首尔 04763,韩国 c 崇实大学化学系和综合基础科学研究所,首尔 06978,韩国 d 韩国科学技术研究院研究资源部研究动物资源中心,首尔 02792,韩国 e 釜山国立大学化学系,釜山 46241,韩国 f 亚洲大学分子科学与技术系,水原 16499,韩国 g 加州大学洛杉矶分校 (UCLA) 化学与生物化学系,洛杉矶,CA 90095-1569,美国 h 加州大学洛杉矶分校 (UCLA) 大卫格芬医学院 Vatche 和 Tamar Manoukian 消化系统疾病科系统生物医学中心,洛杉矶, CA 90095,美国 i 汉阳大学医学院病理学系,首尔 04763,韩国
长期以来,通过形态计量分析量化小胶质细胞激活一直是神经免疫学家工具包的主要内容。小胶质形态现象学可以通过手动分类或构造数字骨骼并从中提取形态计量数据来进行。可以使用半自动化和/或完全自动化的方法以不同程度的准确性来生成这些骨架的多个开放式和付费软件包。尽管在产生形态计量学的方法方面取得了进步(细胞形态的定量测量),但工具的开发有限,可以分析它们生成的数据集,尤其是那些包含来自全自动管道分析的成千上万个单元的参数的工具。在这篇综述中,我们使用集群分析和机器学习驱动的预测算法进行比较和批评,这些算法已开发出来解决这些大数据集,并提出了这些方法的改进。,我们强调了对开放这些分类者的群体开放科学的承诺的必要性。此外,我们引起人们对具有强大软件工程/计算机科学背景的人与神经免疫学家之间进行沟通的需求,以生产具有简化可操作性的有效分析工具,如果我们要看到神经胶质生物学社区的广泛采用。
作为中枢神经系统的常驻免疫细胞(CNS),小胶质细胞不断调查其微疫苗。1-4小胶质细胞永久扩展并缩回其过程不断改变其术语。这种细胞变化很快。例如,3-5分钟的全球缺氧可以产生明显的小胶质细胞形态改变。5在不同的皮质区域以及同一区域之间的小胶质细胞异质症,6使得很难在早期病理状况下可能会发生生理学和任何造成物质之间的形态差异。7,8除了它们在突触修剪中的作用9-12,其中形态学变化是其吞噬功能的一种结合,与炎症条件相比,CNS 13-15中小胶质细胞形态的生理变化动力学知之甚少。基本问题,例如,在整个生命周期中维持小胶质群的机械性是什么以及细胞增殖动力学是什么,但仍未得到答复。到目前为止,一般共识是在生理条件下,小胶质细胞的人口通过局部克隆膨胀来维持一生。16,17然而,一些研究表明,通过强烈的细胞增殖,在一个人的寿命18中逐渐恢复了几次,而没有循环的单核细胞/巨噬细胞浸润。19命中图研究假设,CNS募集的单核细胞衍生巨噬细胞可以在某些生理条件下区分小胶质细胞,并保留其独特的身份。20,21,在微神经胶质耗竭后,通过剩余的残留小胶质细胞进行重生,而不是通过外周巨噬细胞进行重生。22,23
注意:在非携带者,无症状突变携带者和有症状的突变载体中,使用线性混合效应模型(用于连续结果)和具有逻辑链接的广义线性混合效应模型来计算特征差异的重要性。所有混合模型均包含随机的家庭效应,以说明同一家族参与者之间的结果指标的关联。连续措施表示为中值(IQR)。缩写:Adad,常染色体显性阿尔茨海默氏病; cdr-sob,临床痴呆评级盒子的总和; CSF,脑脊液); Eyo,估计症状发作的年; FDG,18 F-氟脱氧葡萄糖; GFAP,神经胶质原纤维酸性蛋白; IQR,四分位数范围; MMSE,小型国会考试; n,参与者的总数(分别有突变非载体,无症状突变携带者和有症状的突变载体的数量);宠物,正电子发射断层扫描; PIB,11 C-pittsburgh化合物B; SUVR,标准化的吸收值比。
背景:小胶质细胞是中枢神经系统不可或缺的一部分,但由于获取和培养原代人类小胶质细胞的挑战,我们对小胶质细胞生物学的了解有限。HMC3 是研究人类小胶质细胞的重要细胞系,因为它易于获取且易于在标准实验室中维护。尽管 HMC3 广泛用于小胶质细胞研究,但尚未描述强大的遗传方法。在这里,我们报告了一个 CRISPR 基因组编辑平台,通过电穿孔 Cas9 核糖核蛋白 (Cas9 RNP) 和合成 DNA 修复模板,实现 HMC3 的快速和精确的基因修饰。为了进行概念验证演示,我们针对了与调节小胶质细胞中的淀粉样蛋白 β (A b ) 和胶质母细胞瘤吞噬作用有关的基因。我们表明,CRISPR 基因组编辑可以增强 HMC3 的吞噬活性。