新发现!外周神经系统中类小胶质细胞的探索及其研究意义

《Cell Research》:Why resident microglial-like cells were missed in the peripheral nervous system

【字体: 时间:2025年04月16日 来源:Cell Research 28.2

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  在中枢神经系统(CNS)免疫细胞研究备受关注的背景下,此前认为外周神经系统(PNS)不存在常驻类小胶质细胞。研究人员开展关于 PNS 中免疫细胞的研究,发现 PNS 存在类小胶质细胞,这为 PNS 疾病研究开辟新方向。

  长久以来,在生命科学的神秘版图里,神经系统中的免疫细胞一直是科学家们热切探索的领域。尤其是中枢神经系统(CNS)中的免疫细胞,它们在健康与疾病状态下所扮演的角色,就像一把神秘的钥匙,吸引着无数科研人员试图解开其中的奥秘。过去十年间,相关研究取得了不少重要突破,人们发现 CNS 中的常驻小胶质细胞和血源性巨噬细胞不仅来源不同,功能也大相径庭。小胶质细胞作为 CNS 的常驻免疫细胞,源于髓系谱系,在胚胎发育早期从卵黄囊迁移而来,并且在后续的生命历程中,主要通过自我更新来维持数量,而非依赖血液中迁移来的单核细胞分化 。然而,当 CNS 遭遇病理状况时,小胶质细胞就像是疲惫的战士,会出现耗竭甚至衰老的情况,此时就需要单核细胞来源的巨噬细胞来 “支援”。
在对 CNS 免疫细胞深入研究的同时,外周神经系统(PNS)中的免疫细胞却被忽视了。以往在啮齿动物身上进行的研究让大家一度认为,PNS 中并不存在常驻类小胶质细胞。可是,外周神经中常驻巨噬细胞的自我更新现象又暗示着 PNS 免疫细胞的复杂性。这种认知上的矛盾,就像一团迷雾,笼罩在科研人员心头,驱使他们迫切地想要揭开 PNS 免疫细胞的真实面目,看看其中是否隐藏着不为人知的秘密。

为了驱散这团迷雾,来自以色列魏茨曼科学研究所(Weizmann Institute of Science)的研究人员踏上了探索之旅。他们开展了一项针对 PNS 免疫细胞的研究,重点聚焦于寻找 PNS 中是否存在类似小胶质细胞的细胞群体 。研究结果令人惊喜,他们发现了一种新型的 PNS 常驻髓样细胞群体,将其命名为类小胶质 PNS 细胞。这一发现意义非凡,它打破了以往人们对 PNS 免疫细胞的固有认知,为后续研究 PNS 相关疾病开辟了全新的方向,有望让科学家们从全新的角度去理解和攻克 PNS 疾病。该研究成果发表在《Cell Research》杂志上。

在研究过程中,研究人员运用了多种先进的技术方法。首先,通过 TAC-seq 和 ChIP-seq 技术对细胞进行分析,深入探究细胞的特征和基因表达调控机制。其次,采用时间分辨单细胞 RNA 测序技术,对来自人类卵黄囊、胚胎、头部、脊髓和背根神经节(DRG)不同发育阶段的造血细胞进行研究,以了解细胞的发育轨迹和变化规律 。此外,还通过对不同物种,包括人类、猴子、猪和啮齿动物的样本进行研究,对比分析不同物种间的差异。

下面来看具体的研究结果:

  • 发现类小胶质 PNS 细胞的存在:研究人员在包括人类、猴子和猪等高等物种的背根神经节(DRG)中发现了类小胶质细胞,然而在啮齿动物中却并未发现 。这些细胞表达小胶质细胞的特征标记 P2YR12 和 SALL1,并且主要分布在神经元的胞体前区域。这一发现打破了以往认为 PNS 中不存在类小胶质细胞的观点,证明了在高等物种的 PNS 中确实存在类似小胶质细胞的群体。
  • 明确细胞相似性:通过 TAC-seq 和 ChIPseq 分析表明,PNS 类小胶质细胞与小胶质细胞的相似性比与边界相关巨噬细胞更高 。研究还揭示了小胶质细胞和 PNS 类小胶质细胞之间具有相似的特征和表观遗传图谱,这意味着它们可能有着相似的起源和分化途径。这一结果进一步加深了人们对 PNS 类小胶质细胞本质的认识,为理解其功能提供了重要线索。
  • 探索细胞发育规律:利用时间分辨单细胞 RNA 测序技术,对不同发育阶段的造血细胞进行研究,发现 PNS 类小胶质细胞的丰度与神经元胞体的大小相关 。这一发现为研究 PNS 类小胶质细胞的发育机制提供了新的视角,有助于深入了解其在神经系统发育过程中的作用。

最后,归纳研究结论和讨论部分。研究人员成功发现了 PNS 中的类小胶质细胞,明确了它们与小胶质细胞的相似性以及在发育过程中的一些规律 。这一发现强调了在研究神经系统相关疾病时,不能仅仅依赖于传统的小动物模型,因为不同物种之间存在差异。此外,这一发现也为 PNS 相关疾病的研究打开了新的大门,可能会促使科研人员开发出更具针对性的治疗方法,为那些受 PNS 疾病困扰的患者带来新的希望。未来,研究人员还需要进一步探索 PNS 类小胶质细胞的功能以及它们与其他细胞之间的相互作用机制,深入研究其在 PNS 疾病发生发展过程中的具体作用,从而推动 PNS 疾病治疗领域的进步。
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