2018年3月1日

中国科学家破译了大脑和视网膜中再生小胶质细胞的起源

中枢神经系统(CNS)的再生能力在很大程度上受到其自身特性和外界环境的限制。传统观念认为，大脑一旦受伤，就不可能修复和恢复组织正常。然而，最近的一项研究对这一观点提出了挑战。

小胶质细胞是长寿的髓细胞在中枢神经系统中。Elmore和Green等报道了新发现的小胶质祖细胞细胞在神经元在2014年。这一发现首次显示了成人大脑中的微神经胶质祖细胞，为研究再生医学．然而，关于小胶质细胞再生的起源仍存在着激烈的争论，对于小胶质细胞再生的来源也存在着很大的争议。

最近，一篇题为“repopulation microglia are only derived from residual micro胶质a proliferation after acute depletion”的研究论文发表在自然神经科学由中国科学院深圳先进技术研究院彭波实验室完成。在这篇论文中，PENG和他的同事们通过一系列的命运图谱方法成功地破译了大脑中小胶质细胞再聚集的起源。

研究人员首先排除了异生再生小胶质细胞的血液来源，这是一种用交换的血细胞产生嵌合小鼠的外科方法(图1a)。他们随后证明，再繁殖的小胶质细胞不能从netin阳性的祖细胞中分化出来(图1b)。

他们还证明了星形胶质细胞、少突胶质细胞前体细胞(OPCs)和神经元并不是再生小胶质细胞的前体细胞(图1c)。相比之下，大脑中ALL再生长的小胶质细胞来源于药物消融后存活的少数小胶质细胞的增殖(<1%)，分裂的小胶质细胞瞬时表达Nestin(图1d)。

结果提供了确凿的证据，证明再生小胶质细胞仅仅来自于残留的小胶质细胞，而不是新生祖细胞，这表明在成人大脑中没有小胶质祖细胞。此外，通过RNA测序，研究人员发现，重新填充的小胶质细胞可能与内稳态和病变大脑中的驻留小胶质细胞具有相似的功能。

此外，视网膜是中枢神经系统的重要组成部分。成年哺乳动物视网膜的细胞再生能力比大脑更有限。虽然视网膜中有少量细胞零星再生，但此前并未观察到大量细胞再生。

彭和他的同事在《细胞发现》上发表了一篇题为《视网膜小胶质细胞再繁殖模型中视网膜外小胶质细胞的双重起源》的论文，他们发现抑制CSF1R可以消除视网膜中的所有驻留小胶质细胞(100%)(图2)，而大脑中的驻留小胶质细胞只有99%。

如果视网膜的小胶质细胞再生机制与视网膜相似大脑(图1)，新生的小胶质细胞不会出现并重新生长在视网膜上，因为在耗尽后没有存活的小胶质细胞(图2)。然而，作者发现，在去除CSF1R抑制后，新的小胶质细胞出现并迅速重新生长在整个视网膜上(图2)。这是首次在成年哺乳动物视网膜上观察到强大和大规模的细胞再生。视网膜小胶质细胞的起源是一个谜。