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新型组蛋白去乙酰化酶抑制剂的开发揭示了 HDAC11 通过抑制小胶质细胞活化在缓解抑郁症中的作用
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
通过 CRISPR 基因组编辑探究人类小胶质细胞的吞噬作用
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。
创伤性脑损伤导致独特的小胶质细胞和星形胶质细胞转录组富含I型干扰素反应
创伤性脑损伤（TBI）是一个主要的公共卫生问题。每年在美国有超过250万人由于TBI而需要急诊室护理，而超过25万人需要住院[1]。TBI是儿童和年轻人死亡的主要原因，每年导致50,000多人死亡[1]。tbi也是残疾的主要原因，因为生存的个体经常患有持续的神经功能障碍。在任何严重程度的TBI之后，三分之一的人出现了长期残疾，而在其TBI后需要住院治疗的患者中，大多数人受伤后5年仍然处于中度至严重残疾[2，3]。尽管TBI引起的发病率和死亡率很高，但临床医生没有可用的神经保护疗法，目前的治疗仅限于支持性护理。继发性损伤反应途径，包括神经炎症，在损伤时触发，并有助于持续的神经变性和神经系统功能。TBI之后的纵向实验和临床研究都清楚地表明了进行性神经退行性变性和脑萎缩，突出了继发性损伤过程的影响[4，5]。 由于继发性伤害途径可能会持续数周和几个月，因此存在治疗窗口，在此期间可以预防进行性伤害。 确定可以防止TBI进展并改善患者，神经炎症和其他继发性损伤途径的新型疗法。TBI之后的纵向实验和临床研究都清楚地表明了进行性神经退行性变性和脑萎缩，突出了继发性损伤过程的影响[4，5]。由于继发性伤害途径可能会持续数周和几个月，因此存在治疗窗口，在此期间可以预防进行性伤害。确定可以防止TBI进展并改善患者，神经炎症和其他继发性损伤途径的新型疗法。
一种研究人类小胶质细胞表型
小胶质细胞是专门的脑居民巨噬细胞，在大脑发育，稳态和疾病中起着至关重要的作用。，到目前为止，建模人脑环境和小胶质细胞之间相互作用的能力受到严重限制。为了克服这些局限性，我们开发了一种体内异种移植方法，该方法使我们能够研究在生理上相关的，血管化的免疫能力的人类脑器官（IHBO）模型中运作的功能成熟的人类小胶质细胞（HMG）。我们的数据表明，类器官居住的HMG获得了与其体内相对物相似的人类特异性转录组特征。体内两光子成像表明，HMG积极参与监视人的大脑环境，对局部伤害做出反应并应对全身性炎症提示。最后，我们证明了这里开发的移植的IHBO为健康和疾病中研究功能性人体小胶质细胞表型提供了前所未有的机会，并为脑脑中的自闭症患者特异性模型提供了脑环境诱导的免疫反应的实验证据。
过氧化氢信号传导通过小胶质极化和Wnt/β-catenin途径调节神经元分化
摘要。- 目标：活性氧（ROS）是在细胞内产生的，并在生理条件下作为基础细胞过程中的第二个使者。尽管与氧化应激相关的高级ROS的有害作用已经很好地确定，但尚不清楚发育中的大脑如何对氧化还原变化反应。我们的目的是研究氧化还原改变如何影响神经发生及其基础的机制。材料和方法：我们在过氧化氢（H 2 O 2）孵育后研究了体内小胶质细胞极化和神经原质。在体内量化细胞内H 2 O 2水平，使用了一种转基因斑马鱼线，使用了ES超级和称为TG（ACTB2：HYPHY3）KA8。然后，对N9小胶质细胞，三维神经干细胞（NSC） - 乳腺癌共培养和条件培养基进行了研究，以理解氧化还原调节后神经创造的变化的基础机制。结果：在斑马鱼中，暴露于H 2 O 2的胚胎神经发生，在小胶质细胞中诱导M1极化，并触发了Wnt/β-catenin途径。n9小胶质细胞的实验表明，暴露于H 2 O 2导致小胶质细胞的M1极化，并且该极化是由Wnt/β-catenin途径介导的。氧化还原的小胶质细胞调节，干扰了共培养实验中NSC分化的小胶质细胞。NSC共培养
胚胎小胶质细胞在发育中的大脑中的多方面作用
小胶质细胞是中枢神经系统（CNS）的常驻免疫细胞。小胶质细胞起源于早期胚胎阶段的蛋黄囊中的红细胞祖细胞，然后这些祖细胞在发育过程中通过广泛的迁移和增殖来殖民中枢神经系统。小胶质细胞占成年大脑中所有细胞的10％，而胚胎大脑中这些细胞的比例仅为0.5-1.0％。尽管如此，发育中的大脑中的小胶质细胞通过扩展芬膜虫在结构内广泛移动其细胞体。因此，它们可以与周围细胞相互作用，例如神经谱系细胞和血管结构的细胞。这种活跃的小胶质细胞运动性表明胚胎小胶质细胞在大脑发育中起关键作用。的确，最近越来越多的证据揭示了胚胎阶段的小胶质细胞功能。例如，小胶质细胞控制神经干细胞的分化，调节神经祖细胞的种群大小并调节神经元的定位和功能。此外，小胶质细胞不仅在神经谱系细胞上发挥作用，而且在血管上（例如支持血管形成和完整性）上发挥作用。本综述总结了对发展中大脑中小胶质细胞动力学和多面功能的最新进展，特别关注胚胎阶段，并讨论了其行为的基本分子机制。
增强的肝脏X受体信号传导减少了脑损伤并促进了脑内出血后的组织再生：小胶质细胞/巨噬细胞的作用
抽象的背景炎症效率为继发性脑损伤和有限的组织再生是脑内出血后有利预后的障碍（ICH）。作为炎症和脂质代谢的调节剂，肝脏X受体（LXR）具有改变小胶质细胞/巨噬细胞（M/ M）表型的潜力，并通过促进胆固醇外排和从吞噬细胞中促进胆固醇外排和回收来帮助组织修复。为支持潜在的临床翻译，在实验性ICH中检查了增强的LXR信号传导的好处。方法用LXR激动剂GW3965或媒介物处理胶原酶诱导的ICH小鼠。 在多个时间点进行了行为测试。 使用T2加权，扩散张量成像和动态对比增强的MRI序列评估病变和血肿的体积以及其他大脑参数。 染色固定的脑冷冻切片，并应用共聚焦显微镜检测LXR下游基因，M/M表型，脂质/胆固醇含有含有脂肪的吞噬细胞，少突胶质细胞谱系细胞和神经干细胞。 还使用了 Western印迹和实时QPCR。 CX3CR1 CRER：ROSA26 IDTR小鼠用于M/m-消耗实验。 结果GW3965治疗减少了病变体积和白质损伤，并促进了血肿清除。 处理过的小鼠上调LXR下游基因，包括ABCA1和载脂蛋白E，并降低了M/M的密度，显然从促炎性介绍性介绍性介绍性介绍性介绍性白介素-1β +转移到精氨酸酶1 + CD206 +调节性表型。 在GW3965小鼠中观察到较少的胆固醇晶体或髓素碎片吞噬细胞。方法用LXR激动剂GW3965或媒介物处理胶原酶诱导的ICH小鼠。在多个时间点进行了行为测试。使用T2加权，扩散张量成像和动态对比增强的MRI序列评估病变和血肿的体积以及其他大脑参数。染色固定的脑冷冻切片，并应用共聚焦显微镜检测LXR下游基因，M/M表型，脂质/胆固醇含有含有脂肪的吞噬细胞，少突胶质细胞谱系细胞和神经干细胞。Western印迹和实时QPCR。CX3CR1 CRER：ROSA26 IDTR小鼠用于M/m-消耗实验。结果GW3965治疗减少了病变体积和白质损伤，并促进了血肿清除。处理过的小鼠上调LXR下游基因，包括ABCA1和载脂蛋白E，并降低了M/M的密度，显然从促炎性介绍性介绍性介绍性介绍性介绍性白介素-1β +转移到精氨酸酶1 + CD206 +调节性表型。较少的胆固醇晶体或髓素碎片吞噬细胞。lxr激活增加了围绕围场区域中OLIG2 +PDGFRα +前体的数量和OLIG2 + CC1 +成熟的少突胶质细胞的数量，并且病变和脑膜下区域中的SOX2 +或Nestin +神经干细胞的升高。MRI结果支持GW3965的更好的病变恢复，这通过返回到功能性rotarod活性的预元值来证实。GW3965的治疗作用被CX3CR1 CRER中的M/M耗竭消除：ROSA26 IDTR小鼠。使用GW3965减少脑损伤的结论LXR激动剂，促进了m/m的有益特性，并促进了胆固醇回收的促进组织修复通讯。
比较机器学习方法对小鼠、大鼠和非人类灵长类动物脑内小胶质细胞的量化
小胶质细胞是脑特异性巨噬细胞，可对脑中的破坏性事件做出快速反应。小胶质细胞活化会导致特定的变化，包括增殖、形态变化、迁移到损伤部位以及基因表达谱的变化。炎症状态的变化与许多神经退行性疾病有关，例如帕金森病和阿尔茨海默病。因此，研究和量化小胶质细胞对于更好地了解它们在疾病进展中的作用以及评估此类疾病的新治疗方法的细胞相容性至关重要。在以下研究中，我们实施了一种基于机器学习的方法来快速自动量化小胶质细胞；将该工具与手动量化（基本事实）以及替代免费软件（例如基于阈值的 ImageJ 和基于机器学习的 Ilastik）进行了比较。我们首先在从大鼠和非人类灵长类动物获得的免疫组织化学标记小胶质细胞的脑组织上训练算法。随后，我们在帕金森病的临床前啮齿动物模型中验证了训练算法的准确性，并证明了算法在从小鼠获得的组织以及三个合作实验室提供的图像上的稳健性。我们的结果表明，机器学习算法可以精确地检测和量化所有三种哺乳动物物种中的小胶质细胞，与手动计数后观察到的细胞相当。使用此工具，我们能够检测和量化半球之间的微小变化，这表明该算法的强大和可靠性。这样的工具对于研究疾病中的小胶质细胞反应非常有用
大脑发育过程中的多方面小胶质细胞
小胶质细胞，脑常住的巨噬细胞，是属于中枢神经和免疫系统的多方面神经胶质细胞。作为免疫系统的一部分，它们介导了先天的免疫反应，调节大脑体内稳态并保护大脑，以应对炎症或损伤。同时，他们可以执行与大脑正常功能有关的各种细胞功能。重要的是，小胶质细胞是大脑发育的关键参与者。的确，这些早期的脑入侵者源自蛋黄囊髓样祖细胞的中枢神经系统之外，并在早期胚胎发生期间迁移到神经褶皱中。在产生少突胶质细胞和星形胶质细胞之前，小胶质细胞占据了独特的位置，在早期发育过程中构成了主要的神经胶质种群，并参与了广泛的胚胎和产后过程。在此发育时间窗口中，小胶质细胞显示出了显着的特征，在时间，空间，形态和转录状态上具有高度异质性。尽管在我们对它们的本体发育和角色的理解中取得了巨大的进步，但研究特定的小胶质细胞功能以及它们在开发过程中的异质性存在几个局限性。本综述总结了用于研究这些特殊细胞开发的现有的鼠工具和模型。特别是，我们专注于用于标记和耗尽小胶质细胞的方法，通过现场模仿来监控其行为，并讨论社区目前正在取得的进展，以揭示大脑发育和疾病中的小胶质化功能。
Syk 抑制剂可防止培养中小胶质细胞介导的神经元丢失
小胶质细胞是脑巨噬细胞，由于其炎症和吞噬活性，在许多脑病理中发挥有益和/或有害作用。小胶质细胞炎症和吞噬作用被认为受脾脏酪氨酸激酶 (Syk) 调节，该酶由多种小胶质细胞受体激活，包括与神经退行性有关的 TREM2（髓系细胞上表达的触发受体 2）。在这里，我们测试了 Syk 抑制剂是否可以预防原代神经元-胶质细胞培养物中脂多糖 (LPS) 诱导的小胶质细胞依赖性神经退行性。我们发现 Syk 抑制剂 BAY61-3606 和 P505-15（分别为 1 µ M 和 10 µ M）完全阻止了 LPS 诱导的神经元丢失，这是小胶质细胞依赖性的。Syk 抑制还可以防止较老的神经元-胶质细胞培养物中神经元的自发丢失。在没有 LPS 的情况下，抑制 Syk 会耗尽培养物中的小胶质细胞并导致一些小胶质细胞死亡。然而，在存在 LPS 的情况下，抑制 Syk 对小胶质细胞密度的影响相对较小（减少 0-30%），而对两种促炎细胞因子的释放有相反的影响（IL-6 减少约 45%，TNF α 增加 80%）。抑制 Syk 对暴露于 LPS 的小胶质细胞的形态转变也没有影响。另一方面，抑制 Syk 会降低小胶质细胞对珠子、突触和神经元的吞噬作用。因此，在该模型中抑制 Syk 很可能通过减少小胶质细胞吞噬作用来发挥神经保护作用，然而，小胶质细胞密度降低和 IL-6 释放也可能有一定作用。这项研究进一步证明，Syk 是小胶质细胞对神经退行性疾病贡献的关键调节器，并表明 Syk 抑制剂可用于防止小胶质细胞过度吞噬突触和神经元。