神經(jīng)信號(hào)調(diào)節(jié)蛋白α通過(guò)限制小膠質(zhì)細(xì)胞與視網(wǎng)膜中CD47的相互作用來(lái)驅(qū)動(dòng)小膠質(zhì)細(xì)胞的吞噬作用 |
發(fā)布時(shí)間:2025-04-24 10:26:01點(diǎn)擊次數(shù): 作者:韓力 |
小膠質(zhì)細(xì)胞是中樞神經(jīng)系統(tǒng)(CNS)的常駐免疫細(xì)胞,其表現(xiàn)出明確的吞噬功能增強(qiáng)窗口期,這與神經(jīng)元生長(zhǎng)和重塑的時(shí)期精確吻合。在神經(jīng)元精細(xì)化過(guò)程中,小膠質(zhì)細(xì)胞具有高度吞噬活性,而隨著神經(jīng)元成熟,其吞噬活性會(huì)降低,這表明中樞神經(jīng)系統(tǒng)經(jīng)歷了一個(gè)受嚴(yán)格調(diào)控的小膠質(zhì)細(xì)胞吞噬增強(qiáng)“關(guān)鍵期”。由于大量神經(jīng)退行性疾病均涉及小膠質(zhì)細(xì)胞吞噬功能失調(diào),因此理解小膠質(zhì)細(xì)胞吞噬調(diào)控機(jī)制的重要性不言而喻。目前已發(fā)現(xiàn)多種小膠質(zhì)細(xì)胞表面受體可在發(fā)育過(guò)程中調(diào)節(jié)吞噬作用,但神經(jīng)元來(lái)源的信號(hào)是否也能發(fā)揮指導(dǎo)作用仍基本未知。 作者等人的研究以鼠視網(wǎng)膜為模型,探究神經(jīng)元信號(hào)調(diào)節(jié)蛋白α(SIRPα)調(diào)控小膠質(zhì)細(xì)胞吞噬作用的機(jī)制,主要機(jī)制如下: 1. 研究背景與目的: 小膠質(zhì)細(xì)胞通過(guò)吞噬作用修剪冗余突觸,在神經(jīng)回路發(fā)育中起關(guān)鍵作用,但其調(diào)控的神經(jīng)元信號(hào)機(jī)制尚不明確。此外,在免疫系統(tǒng)中,SIRPα與CD47結(jié)合作為“不要吃我”信號(hào)抑制吞噬。但在神經(jīng)系統(tǒng)中,兩者如何調(diào)控小膠質(zhì)細(xì)胞吞噬作用仍需研究。 2. 關(guān)鍵發(fā)現(xiàn): 2.1.神經(jīng)元SIRPα與小膠質(zhì)細(xì)胞吞噬的時(shí)空關(guān)聯(lián) 表達(dá)模式:在鼠視網(wǎng)膜發(fā)育過(guò)程中,神經(jīng)元SIRPα的表達(dá)高峰與小膠質(zhì)細(xì)胞吞噬活性高峰期(出生后第9天,P9)高度吻合,主要定位于突觸前膜,與突觸后CD47相鄰。 細(xì)胞來(lái)源:神經(jīng)元是突觸相關(guān)SIRPα的主要來(lái)源,敲除神經(jīng)元SIRPα(SIRPαⁿᵉᵘʳᵒⁿ)顯著降低突觸SIRPα水平,而敲除小膠質(zhì)細(xì)胞SIRPα(SIRPαᵐⁱᶜʳᵒᵍˡⁱᵃ)無(wú)明顯影響。 2.2. 神經(jīng)元SIRPα對(duì)小膠質(zhì)細(xì)胞吞噬的必要性 吞噬功能受損:在SIRPαⁿᵉᵘʳᵒⁿ小鼠中,小膠質(zhì)細(xì)胞形態(tài)趨向靜息狀態(tài)(突起更長(zhǎng)、胞體更。苊阁w標(biāo)記物CD68表達(dá)降低,吞噬杯數(shù)量減少,對(duì)神經(jīng)元物質(zhì)的吞噬能力顯著下降。 突觸精細(xì)化異常:SIRPαⁿᵉᵘʳᵒⁿ小鼠視網(wǎng)膜突觸數(shù)量增加,視網(wǎng)膜電圖(ERG)顯示光感受器功能受損,表明神經(jīng)元SIRPα缺失影響突觸修剪和視覺(jué)功能。 2.3. 延長(zhǎng)神經(jīng)元SIRPα表達(dá)可增強(qiáng)吞噬作用 過(guò)表達(dá)實(shí)驗(yàn):在出生后早期(P0)電穿孔過(guò)表達(dá)神經(jīng)元SIRPα,可使P21時(shí)小膠質(zhì)細(xì)胞維持活躍吞噬表型(短突起、高 CD68 表達(dá)),突觸數(shù)量減少,表明神經(jīng)元SIRPα足以延長(zhǎng)吞噬窗口期。 空間局限性:SIRPα過(guò)表達(dá)的區(qū)域內(nèi)小膠質(zhì)細(xì)胞被激活,鄰近未轉(zhuǎn)染區(qū)域則無(wú)變化,提示其作用具有局部特異性。 2.4. SIRPα通過(guò)調(diào)控CD47的可及性發(fā)揮作用 分子機(jī)制:CD47主要定位于突觸后膜(如水平細(xì)胞),與突觸前SIRPα相鄰。敲除神經(jīng)元CD47可部分挽救SIRPαⁿᵉᵘʳᵒⁿ小鼠的吞噬缺陷,而過(guò)表達(dá)CD47則抑制吞噬,且該抑制可被SIRPα共表達(dá)逆轉(zhuǎn)。 信號(hào)模型:神經(jīng)元SIRPα通過(guò)與突觸后CD47結(jié)合,減少小膠質(zhì)細(xì)胞SIRPα與神經(jīng)元 CD47的相互作用,從而解除“不要吃我”信號(hào)的抑制,允許小膠質(zhì)細(xì)胞吞噬。 3. 結(jié)論與意義: 機(jī)制闡明:神經(jīng)元SIRPα通過(guò)限制小膠質(zhì)細(xì)胞接觸神經(jīng)元CD47,解除CD47的吞噬抑制作用,從而調(diào)控小膠質(zhì)細(xì)胞的吞噬時(shí)機(jī)與強(qiáng)度。 科學(xué)價(jià)值:揭示了神經(jīng)元-小膠質(zhì)細(xì)胞互作的新機(jī)制,為理解神經(jīng)退行性疾。ㄈ绨柎暮D、多發(fā)性硬化)中小膠質(zhì)細(xì)胞異常吞噬提供了新視角,提示調(diào)控SIRPα/CD47通路可能成為干預(yù)靶點(diǎn)。 4. 研究局限與展望: 未解決問(wèn)題:神經(jīng)元SIRPα是否影響小膠質(zhì)細(xì)胞非吞噬功能?成年期SIRPα的作用如何?小膠質(zhì)細(xì)胞如何整合多種“吃”與“不吃”信號(hào)? 應(yīng)用方向:未來(lái)可探索SIRPα/CD47在神經(jīng)疾病中的動(dòng)態(tài)變化,開發(fā)靶向該通路的局部調(diào)控療法,以精準(zhǔn)調(diào)節(jié)小膠質(zhì)細(xì)胞活性。
參考文獻(xiàn): https://doi.org/10.1016/j.immuni.2022.10.018. --------------若需要巨噬細(xì)胞相關(guān)實(shí)驗(yàn)的技術(shù)支持,可聯(lián)系我們!
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