《Frontiers in Neuroanatomy》：The dorsal vagal complex harbors a constitutively immune-enriched microglial population
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背侧迷走复合体（DVC）由三个解剖和功能相连的结构——最后区（area postrema）、孤束核（nucleus tractus solitarius）和迷走神经背运动核（dorsal motor nucleus of the vagus nerve）——组
背侧迷走复合体（DVC）由三个解剖和功能相连的结构——最后区（area postrema）、孤束核（nucleus tractus solitarius）和迷走神经背运动核（dorsal motor nucleus of the vagus nerve）——组成，是整合外周炎症信息的关键枢纽。这些结构在神经免疫界面上发挥独特作用，通过两条互补途径将外周免疫信号传递至大脑并产生行为和生理反应：一条是神经通路，即投射至孤束核的迷走传入纤维；另一条是体液通路，即通过缺乏血脑屏障的最后区，使其对循环中的炎症介质敏感。大量研究表明，DVC作为外周炎症信号的强制性门户，在将这些信息传递至前脑中枢和外周器官之前对其进行整合。理解这一界面是一项重大的治疗挑战，因为调节DVC及其回路为治疗慢性炎症性疾病和神经退行性疾病（其中该界面长期受损）开辟了新途径。矛盾的是，尽管DVC在炎症调节中具有重要作用，但对该区域中小胶质细胞（中枢神经系统的常驻免疫细胞）的表型却鲜有关注。在本研究中，研究人员通过检测IgG的Fc受体以及主要组织相容性复合体（MHC）I类和II类的表达，对这些细胞进行了表征。研究结果揭示了健康DVC中存在具有非典型表型的小胶质细胞亚群，表明这些细胞可能作为一个专门的免疫界面，能够主动监测全身性信号。
论文解读文章
一、研究背景与科学问题
背侧迷走复合体（DVC）位于第四脑室底部，由延髓的三个解剖和功能相互连接的结构——最后区（AP）、孤束核（NTS）和迷走神经背运动核（DMNX）——共同构成一个关键的外周与大脑之间的神经免疫界面。AP是一个缺乏功能性血脑屏障（BBB）的室周器，其有孔的内皮毛细血管允许循环中的介质（包括细胞因子、激素和细菌毒素）直接进入AP细胞，从而实现对全身性炎症的实时检测。迷走传入纤维则构成一条快速的神经通路，其感觉神经元组成性表达IL-1R1、TNFR1和TLR4，可直接检测循环中的炎症介质。NTS接收来自胃肠道、心血管、呼吸和免疫系统的内脏传入信息汇聚，是这些信号的主要整合位点，并通过儿茶酚胺能投射向关键前脑结构传递炎症信息。此外，DVC通过DMNX形成完整的炎症反射弧，经由胆碱能抗炎通路实现大脑对外周炎症的实时调控。
小胶质细胞是中枢神经系统（CNS）的常驻免疫细胞，在稳态监视和脑部炎症反应中发挥关键作用。鉴于DVC在外周与大脑之间双向免疫信息整合中的核心地位，表征其小胶质细胞群体对于理解生理和病理条件下的免疫信息处理至关重要。然而，尽管DVC在炎症调节中不可或缺，但对该区域内小胶质细胞表型的深入研究却严重不足。近期研究虽开始揭示该结构中存在具有非典型表型的小胶质细胞亚群，但其分子特征和功能意义仍不清楚。因此，本研究旨在深入探究DVC小胶质细胞的免疫学特性，特别是表征两种免疫相关表面分子家族的表达：Fcγ受体（FcγR）——结合循环IgG或免疫复合物（IC）的Fc片段并介导吞噬、细胞毒性和免疫激活的膜受体；以及主要组织相容性复合体（MHC）I类和II类分子——分别向细胞毒性CD8+和CD4+T淋巴细胞呈递病原体或内源性蛋白衍生的肽片段，从而桥接CNS内的先天性和适应性免疫。
二、主要关键技术方法
研究人员采用成年雄性C57BL/6J小鼠（购自Charles River Laboratories，法国）作为实验动物。通过免疫组织化学染色技术，使用多种特异性一抗和二抗组合对脑干切片进行双重免疫荧光标记，随后利用Zeiss LSM 710共聚焦显微镜采集图像，并使用ImageJ Fiji软件定量分析各感兴趣区域（ROI）的平均灰度强度。研究中对NTS进行了亚核分析，将其分为连合/最后区NTS（cpNTS）、中央内侧NTS（cmNTS）和外侧NTS（lNTS）。数据以均值±标准误呈现，采用单因素方差分析（one-way ANOVA）及Tukey事后检验进行统计比较，显著性水平设为p < 0.05。
三、研究结果
3.1 Fc受体和FcRn在DVC中的表达
研究发现，在DVC中，所有检测的Fc受体（FcγRs）和新生儿Fc受体（FcRn）的免疫反应性均在最后区区域最为显著，向尾侧和吻侧逐渐减弱。CD16/32（FcγRIII/FcγRIIb）在整个DVC和邻近结构中呈现相对均匀的标记模式，且所有CD16/32阳性细胞均为小胶质细胞，几乎所有IBA1+细胞都共表达CD16/32。CD64（FcγRI）在AP/NTS边界（对应连合/最后区NTS，即cpNTS）显示出强烈且空间受限的信号，并向NTS外侧逐渐减弱。CD64与IBA1在NTS和AP中高度共定位，确认小胶质细胞是表达CD64的主要细胞群体。FcRn的空间分布与CD64高度相似，在cpNTS中与IBA1强共定位，小胶质细胞呈现特征性的点状胞内标记；而在AP中，FcRn免疫反应性与IBA1+细胞弱相关，但与血管和CD206+细胞共定位，符合血管周围巨噬细胞的表型特征。值得注意的是，在所有检测的标记物中，DVC神经元均未检测到FcγR或FcRn免疫反应性。
3.2 IgG在DVC中的积累
研究人员发现，DVC中IgG浓度显著高于周围延髓结构（如舌下神经核），其空间梯度与CD64和FcRn一致。与IBA1或CD11b的共染色证实，DVC中几乎所有小胶质细胞均为IgG阳性，标记强度向NTS外侧逐渐递减。高倍成像显示IgG定位于小胶质细胞质膜，并在部分细胞中检测到胞内信号，提示存在活跃的IgG内吞和胞内加工。TMEM119与IBA1的双重标记进一步确认了DVC中IBA1+细胞的小胶质细胞身份。
3.3 MHC I类和II类分子在DVC小胶质细胞中的表达
MHC I类分子在NTS和DMNX的小胶质细胞中高表达，表达量随距cpNTS距离增加而递减，主要为膜标记。MHC II类免疫标记在DVC所有部分均可见，清晰地将DVC与邻近结构（如舌下神经核）区分开来。与Fc受体和IgG类似，MHC I类和II类的标记强度均在cpNTS达到最大值，并向远处逐渐减弱。在细胞水平，MHC II类免疫反应性与IBA1+小胶质细胞共定位，同时也与血管（尤其在AP中）共定位。
3.4 CD68在DVC小胶质细胞中的表达
CD68（一种与单核/巨噬细胞系内吞和吞噬溶酶体转运相关的溶酶体膜糖蛋白）在DVC内强表达，尤其在AP、cpNTS和cmNTS中更为强烈，在DMNX和lNTS中表达较弱。CD68标记与IBA1+小胶质细胞共定位，但也存在CD68+/IBA1-的血管周围细胞，这与这些部位存在血管周围巨噬细胞一致。
四、讨论与结论总结
本研究表明，在健康小鼠大脑的生理条件下，DVC中的小胶质细胞组成性表达多种FcγRs以及MHC I类和II类分子。这种免疫学特化伴随着DVC实质中选择性IgG积累，这与局部有孔血管系统允许循环血浆蛋白进入组织相一致。FcγRs结合IgG或IC的Fc片段并介导吞噬和免疫激活，而MHC分子则将肽片段呈递给T淋巴细胞。内体受体FcRn和溶酶体标志物CD68的共表达进一步暗示这些细胞中存在潜在的IgG胞内运输和抗原降解。综合来看，这些结果表明DVC小胶质细胞在稳态大脑中呈现出非典型表型，使其能够通过一个连贯且功能整合的IgG→FcγRs→FcRn/CD68→MHC I/II信号轴发挥抗原呈递细胞（APC）的功能。这种在经典神经炎症背景之外运作的潜在组成性APC能力，可能代表了一种此前被低估的、仅限于缺乏血脑屏障脑区域的免疫监视机制。
DVC小胶质细胞的免疫表型与其在皮层或海马等经典脑结构中的对应细胞截然不同。在无任何炎症刺激或组织损伤的基础生理条件下，它们组成性高水平表达FcγRI、FcγRIII、FcRn、CD68以及MHC I类和II类分子。这违背了该领域的普遍共识：在健康脑中，实质小胶质细胞通常维持抑制性为主的表达模式，FcγRIIb是主要亚型，而激活型FcγRs缺失或仅微量可测。DVC小胶质细胞构成了一个显著的例外，它们在稳态下就采用了通常在病理刺激下才观察到的免疫表型。FcγRI和FcγRIII在AP和NTS小胶质细胞上的组成性表达将它们定位为一线免疫哨兵，能够结合和吞噬通过AP有孔毛细血管进入DVC的调理素化病原体。
关于实质IgG的来源，最合理的解释是通过AP有孔毛细血管直接从循环血浆IgG被动扩散，或通过FcRn介导的跨细胞转运。研究人员在AP血管中观察到显著的FcRn表达，强烈支持后一条途径。值得注意的是，FcRn在NTS和DMNX的所有小胶质细胞中均有表达，但在AP中缺失。FcRn不仅参与IgG回收和半衰期延长，还直接参与抗原呈递：它分布于APC的内溶酶体系统中，促进IgG-抗原复合物向MHC II类加工区室的pH依赖性转运，并促进MHC I类交叉呈递。FcRn因此作为细胞表面FcγRs下游的一个细胞内检查点，将IgG内吞与抗原加工偶联起来。同时观察到的CD68（吞噬活性的溶酶体标志物）以及MHC I类和II类在同一细胞中的表达，强烈提示这一机制可能在NTS和DMNX小胶质细胞中运作。
研究人员认为，AP作为缺乏BBB的室周器，其有孔毛细血管允许循环血浆IgG（约10 mg/mL）自由进入AP实质，这种慢性、高水平的IgG暴露可能是驱动AP小胶质细胞组成性FcγR表达的主要刺激因素。然而，远离有孔毛细血管的NTS和DMNX小胶质细胞也组成性表达FcγRs、FcRn以及MHC I类和II类分子，表明这种非典型小胶质细胞表型并不局限于BBB缺陷区，而是扩展到相邻的整合和运动核团，可能对自主信息处理产生广泛影响。此外，DVC亚区之间小胶质细胞表型的详细比较揭示了有意义的分子异质性：FcRn和MHC I类由NTS和DMNX的小胶质细胞表达，但在AP小胶质细胞中明显缺失，表明DVC小胶质细胞的免疫学特化并非均一，而是具有区域性调整，反映了各核团的特定生理需求。
综上所述，本研究勾勒出一个在生理条件下、无需炎症预激即可由DVC多个亚区的离散小胶质细胞亚群组成性表达的连贯IgG→FcγRI/III→FcRn/CD68→MHC I/II信号轴。这种组成性特化似乎与DVC作为外周炎症信号向CNS整合和传递的特权枢纽这一更广泛的功能身份密不可分。近期证据强调了DVC小胶质细胞在此背景下的功能重要性：第四脑室内给予米诺环素可降低AP和NTS中IBA-1免疫反应性，并显著减弱腹腔注射TNFα后DVC中c-Fos的诱导，表明常驻小胶质细胞是脑干对外周促炎信号反应的积极参与者；而小胶质细胞耗竭则矛盾地加剧了脱氧雪腐镰刀菌烯醇诱导的DVC神经元激活，强烈提示DVC小胶质细胞通常对血液传播的有害分子施加神经保护性的抑制作用。DVC小胶质细胞中FcγR/IgG/MHC I类和II类通路的组成性表达，可能代表了这种增强监视能力的分子定义底物，该通路可能作为一个永久性的血脑边界免疫界面，对外周免疫信息向自主神经、行为和生理反应的转导产生潜在影响。
