Nature子刊:小膠質細胞把“腳”伸到血管上,調控血流量

神經血管單元包括內皮細胞、壁細胞(周細胞、平滑?。?、神經膠質(小膠質細胞、星形膠質細胞、少突膠質細胞)和神經元 。 在這些細胞類型中 , 內皮細胞構成了形成血腦屏障的血管壁的連續性緊密連接 。 但一直以來 , 小膠質細胞在這個單元中的作用容易被忽略 。
腦毛細血管網絡(直徑5-10um)是脈管系統最復雜的組成部分 , 是氧氣、營養物質輸送和廢物吸收的部位 , 也是最容易發生結構重塑的血管 。
小膠質細胞是大腦中最為重要的免疫細胞 , 擔負著監測大腦微環境中的變化 , 一旦出現任何的異常 , 它就會移動 , 并向神經元的突觸、胞體、郎飛結、樹突或血管等伸出細小的分支進行“觸診” , 并通過不同的信號通路感知變化 。
2021年9月6日弗吉尼亞大學醫學院UkpongB.Eyo研究團隊揭示了小膠質細胞與大腦毛細血管網絡交互的分子信號機制 。
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Nature子刊:小膠質細胞把“腳”伸到血管上,調控血流量】腦髓細胞包括小膠質細胞、血管周圍巨噬細胞、腦膜巨噬細胞和脈絡叢巨噬細胞 。 雙光子顯微鏡活體實驗發現分支狀的髓細胞動態靠近毛細血管 , 存在物理連接 。 進一步的電子顯微鏡發現這種帶有分支的髓細胞實際上為小膠質細胞 , 這種與毛細血管密切相連接的小膠質細胞稱為capillary-associatedmicroglia(CAMs) 。
大腦中CAMs具有怎樣的特點呢?CAMs約占靜息態小膠質細胞總數的30% , 從出生后第5天就存在 , 在成年期(12月齡)仍然存在 , 其數量在雌、雄小鼠中并不存在差異 。 大多數CAM并不會隨著時間的推移改變位置 , 處于穩定存在狀態 , 但也有少數表現出運動性、沿著毛細血管系統爬行或移動 , 最終接觸或脫離血管 。
根據CAMs在毛細血管壁上的位置分布;可進一步細分為與毛細血管平行的線性CAMs;小膠質細胞胞體位于血管壁的分支上的junctionalCAMs , 以及小膠質細胞分支包裹在血管上的wrappedCAMs 。
與小膠質細胞-郎飛結的連接不一樣 , CAMs并不依賴于神經元活性:紅藻氨酸(KA)誘導的神經元活性增加 , 絲毫不影響CAMs的密度;CAMs依賴于嘌呤能受體P2RY12 , 在敲除P2RY12后CAMs的密度降低 。
這些與毛細血管發生物理連接的小膠質細胞有什么功能尼?集落刺激因子抑制劑PLX3397在清除大腦中小膠質細胞后 , CAMs的密度降低 , 毛細血管的直徑增加 , 血流量增加;但隨著小膠質細胞的再殖 , CAMs的密度得到恢復 。 這就表明小膠質細胞可以調控血管結構 。
總的來說 , 本文發現在大腦中存在一類與毛細血管密切連接的小膠質細胞 , 這群細胞通過嘌呤能受體P2RY12調控血管功能 。
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