完整的大腦免疫細胞圖譜揭示了巨噬細胞驚人的多樣性

　　大腦中含有多種免疫細胞，它們對大腦功能起著重要作用。VUB的VIB炎癥研究中心的Kiavash Movahedi教授領導的一個研究小組已經開發了一個完整的大腦免疫細胞圖譜。這不僅揭示了巨噬細胞驚人的多樣性，也揭示了小膠質細胞的存在。值得注意的是，這些以前不為人知的小膠質細胞與通常與阿爾茨海默氏癥等神經退行性疾病相關的小膠質細胞有明顯的相似之處。這些新發現對于了解巨噬細胞在健康大腦生理學中的作用以及開發未來神經退行性疾病的治療方法都非常重要。

圖片來源：Nature Neuroscience

　　100年前，西班牙科學家Pio del Rio-HorTega首次發現了大腦中的巨噬細胞。大多數大腦巨噬細胞被稱為小膠質細胞。這些細胞與神經元密切接觸，對大腦的正常發育和功能至關重要。但除了小膠質細胞，大腦中還有其他幾種巨噬細胞，其中許多巨噬細胞是相對未知的。

　　Kiavash Movahedi教授(VIB炎癥研究中心，VUB)說："雖然對小膠質細胞的研究相當深入，但對其他大腦巨噬細胞的研究仍然相當神秘。我們希望對這些細胞有更好的了解，因為我們相信它們對調節大腦炎癥和免疫至關重要。"

　　在成千上萬的細胞中繪制基因表達圖譜

　　為了揭示巨噬細胞在大腦不同區域的異質性，研究人員依靠一種分析數千個單個細胞基因表達的方法。研究人員總共分析了6萬多個單細胞，這些單細胞來自健康的小鼠大腦(一種阿爾茨海默氏癥小鼠模型)和一種影響免疫系統的重要基因突變小鼠。

　　"單細胞RNA測序技術的出現將生物學提升到了一個新的水平。我們很幸運地與Yvan Saeys教授(VIB-UGenT炎癥研究中心)和他的生物信息專家團隊緊密合作，因為對這類大數據的正確分析并非易事。"Movahedi解釋道。

　　通過控制腦細胞來對抗老年癡呆癥？

　　本研究第一作者、博士生Hannah Van Hove說："我們的研究結果表明，大腦巨噬細胞的功能會因其解剖位置的不同而發生很大的變化，這表明巨噬細胞具有廣泛的功能。"一個意想不到的發現是小膠質細胞的存在，它們粘附在脈絡膜叢的邊緣，脈絡膜叢是與腦脊液直接接觸的細胞網絡。這些脈絡膜叢小膠質細胞表現出類似于小膠質細胞接觸有毒淀粉樣蛋白沉積時的激活狀態，這是阿爾茨海默病的一個典型特征。

　　"現在的挑戰是闡明這類新的小膠質細胞的功能，并理解這與神經退行性變期間觀察到的小膠質細胞反應之間的關系，"喬教授解釋說。研究人員現在想要揭示大腦巨噬細胞各種形式出現的信號和環境因素。通過這樣做，他們希望找到控制其功能的策略。Movahedi說道："越來越清楚的是，炎癥在許多神經系統疾病中起著重要作用，尤其是老年癡呆癥。我們認為，了解大腦巨噬細胞的來龍去脈可能是最終找到治療這些疾病的關鍵。"