小胶质细胞
辛辛那提大学研究阐明小胶质细胞对成年脑神经元生成调控的关键作用
编辑者: Elena HealthEnergy
辛辛那提大学(UC)医学院的一项研究深入阐明了大脑固有免疫细胞——小胶质细胞——如何精确调控成年神经发生,即海马区新神经元的生成过程。该研究成果已发表于《自然-通讯》(Nature Communications)杂志,为应对与年龄相关的认知衰退提供了潜在的干预新路径。
成年神经发生是否在人类大脑中持续存在曾是科学界争论的焦点,直到2025年《科学》(Science)杂志上发表的研究才确证了成年人海马区确实存在神经元生成现象,该区域对学习和记忆功能至关重要。领导该项研究的UC分子和细胞生物学系教授兼研究副主席罗(Agnes Luo)博士的团队明确指出,小胶质细胞的状态是决定这一再生过程成败的关键因素。
研究的第二个重大发现聚焦于特定状态下的小胶质细胞:当这些免疫细胞处于激活状态但缺乏转化生长因子-β(TGF-beta)信号传导时,它们会通过“小胶质细胞-神经元祖细胞串扰”的分子对话机制,强力刺激成年神经发生。神经元祖细胞(NPCs)是具有分化为成熟神经元潜力的细胞,而小胶质细胞的信号恰恰影响了这些祖细胞的存活与后续发展。
该研究挑战了长期以来“神经炎症一概有害”的传统观念。研究人员利用基因工程小鼠模型,特异性敲除了小胶质细胞中的TGF-beta信号分子,结果观察到海马区新生未成熟神经元数量激增超过66%,并且这些新生细胞在长达12周的时间内成功分化并整合到现有神经回路中。参与这项研究的Krishna Roskin博士利用单细胞RNA测序分析技术,对这种复杂的细胞间串扰机制进行了细致的解码。研究汇集了来自纽约大学格罗斯曼医学院以及德国慕尼黑神经退行性疾病中心的合作者成果。
神经发生过程发生在成人哺乳动物大脑的两个主要区域:海马齿状回的亚颗粒带(SGZ)和侧脑室的室下区(SVZ)。随着全球人口老龄化趋势的加剧,阿尔茨海默病的发病率正在攀升,目前全球约有5500万痴呆症患者,预计到2050年将增至1.39亿至1.5亿,这使得对神经再生疗法的探索变得尤为紧迫。
辛辛那提大学的这项工作,通过揭示免疫细胞在神经元生成中的调控作用,为未来通过靶向小胶质细胞信号通路来促进大脑自我修复提供了坚实的科学基础,其长期目标是增强成年神经发生以实现老年群体的认知功能维持和大脑再生。
来源
Mirage News
University of Cincinnati
Seattle Children's
ResearchGate
Frontiers in Immunology
Inhibition of TGF-β signaling in microglia stimulates hippocampal adult neurogenesis and reduces anxiety-like behavior in adult mice