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为探究小胶质细胞（Microglia）极化的分子机制及精神疾病相关 Kinesin 超家族蛋白（Kifs）在其中的作用，研究人员建立原代小胶质细胞培养体系，研究 Kifs mRNA 表达水平。结果发现 Kif3a、Kif17 和 Kif13a mRNA 在替代激活态小胶质细胞中增强，KIF17 对维持其形态至关重要，为精神疾病研究提供新方向。
在大脑这个神秘的 “小宇宙” 里，小胶质细胞就像一群忠诚的 “卫士”，它们源自卵黄囊，是大脑中的常驻免疫细胞，在大脑发育、神经元功能维持以及脑损伤修复等过程中，都扮演着极为重要的角色。当大脑受到炎症或损伤等外界刺激时，处于稳态的小胶质细胞会迅速 “变身”，激活并改变自身的基因表达和形态。这些反应性小胶质细胞通常分为两类：激活态小胶质细胞，会释放促炎介质，引发炎症和神经毒性；替代激活态小胶质细胞，则具有抗炎和修复功能，还能分泌神经营养因子。然而，目前关于小胶质细胞在细胞骨架重塑后功能变化的分子机制，仍然是个未解之谜。
此外，Kinesin 超家族蛋白（KIFs）作为基于微管的运动蛋白，在细胞内负责运输各种 “货物”，对细胞的形态发生、功能维持和生存都起着关键作用。而且，一些与突触可塑性相关受体运输的 KIFs，还与精神分裂症（SCZ）、自闭症等精神疾病的发病机制密切相关。但 KIFs 在不同状态小胶质细胞中的表达情况，以及它们对小胶质细胞功能的影响，都有待进一步研究。
为了解开这些谜团，日本筑波大学医学院解剖学和神经科学系的研究人员展开了深入研究。他们的研究成果发表在《BMC Research Notes》上，为我们理解小胶质细胞与精神疾病之间的关系，打开了新的大门。
研究人员开展了一系列实验，主要运用了以下关键技术方法：首先是建立 Kif17 突变小鼠品系，利用 CRISPR-Cas9 系统引入 Y576X 突变；接着进行原代小胶质细胞培养，从出生 1 - 3 天的小鼠大脑皮层获取细胞并培养，通过不同刺激诱导其向不同状态极化；然后运用免疫细胞化学技术，对细胞进行染色，借助显微镜观察形态；最后使用实时定量聚合酶链反应（RT-qPCR），检测基因表达水平 。
研究结果如下：
- 成功建立原代小胶质细胞培养体系：研究人员利用含有特定生长因子（如 TGF-β2和 IL-34）的培养基，成功纯化了原代小胶质细胞，且大部分细胞 Iba-1（一种小胶质细胞标记物）呈阳性。通过用脂多糖（LPS） + 干扰素 -γ（IFNγ）或白细胞介素 - 4（IL-4）刺激，可诱导小胶质细胞向激活态或替代激活态极化。从细胞形态分类来看，未处理的小胶质细胞中分枝状细胞占比 57% ± 6.3% ；LPS + IFNγ 刺激后，阿米巴样细胞占比达 92% ± 4.7% ；IL-4 刺激后，杆状细胞占比 45% ± 7.3%。同时，RT-qPCR 结果显示，刺激后促炎基因和抗炎基因的表达水平分别增加，这表明成功建立了小胶质细胞状态调控方法。
- 部分 Kifs 基因在替代激活态小胶质细胞中表达增强：研究人员选取了与精神疾病相关的 KIFs（KIF3A、KIF17、KIF1A、KIF1B 和 KIF13A）作为候选基因，检测其在不同状态小胶质细胞中的 mRNA 表达水平。结果发现，LPS + IFNγ 刺激后，所有 Kifs mRNA 相对含量无显著变化；而 IL-4 刺激后，Kif3a、Kif17 和 Kif13a mRNA 相对含量显著增强，Kif1a 和 Kif1b mRNA 则无明显变化。
- KIF17 对替代激活态小胶质细胞形态至关重要：为进一步探究 Kif17 的作用，研究人员建立了 Kif17 突变小鼠品系，并对 IL-4 刺激后的小胶质细胞进行 Iba1 免疫染色。结果发现，与野生型相比，突变型小胶质细胞的杆状形态受到破坏，细胞面积更大，最大跨度（MSACH）更短，这表明 KIF17 对维持替代激活态小胶质细胞的杆状形态至关重要。
综合研究结果和讨论部分，这项研究成功建立了原代小胶质细胞极化调控方法，发现特定的 KIFs 蛋白增强表达是小胶质细胞向替代激活态转变所必需的，尤其是 KIF17 在维持替代激活态小胶质细胞的形态方面发挥着不可或缺的作用。这不仅为深入理解小胶质细胞的功能调控机制提供了重要依据，也为精神疾病的发病机制研究和潜在治疗靶点的探索，开辟了新的方向。不过，研究也存在一定局限性，体外实验中的小胶质细胞与体内环境中的小胶质细胞所处的信号环境不同，对实验数据的解读可能存在一定限制，未来还需要更多的研究来进一步深入探索。
