Nature：星形膠質細胞為小膠質細胞發揮保護功能的強大后盾 _健康小知識

正常情況下，星形膠質細胞和小膠質細胞通過清除碎片、回收神經遞質分子和支持跨突觸通信維持神經元功能。星形膠質細胞和小膠質細胞各自通過分泌因子互相調控彼此的功能，膠質細胞的這種糾纏大多是通過分子信號完成的。
然而在AD（阿爾茲海默癥）患者的大腦中，星形膠質細胞和小膠質細胞被廣泛激活，分泌炎癥因子并聚集在Aβ蛋白斑塊周圍發揮保護作用。
IL-3是一種多功能細胞因子，與AD的發病風險和癥狀嚴重程度密切相關。萬萬沒想到的是，這種細胞因子竟是“膠質細胞糾纏”的關鍵分子。

文章圖片
2021年7月14日哈佛大學醫學院附屬麻省總醫院FilipK.Swirski研究團隊揭示了IL-3可作為星形膠質細胞調控小膠質細胞發揮清除Aβ蛋白斑塊的關鍵調節分子。

文章圖片
IL-3在AD疾病中發揮保護作用
研究人員將IL-3敲除小鼠與AD模型小鼠（5xFAD小鼠）雜交后皮層腦區的Aβ蛋白斑塊沉積增加，短期和長期空間記憶功能均受損，表明IL-3可能在AD模型小鼠中發揮保護作用。
【Nature：星形膠質細胞為小膠質細胞發揮保護功能的強大后盾】正常小鼠中和AD模型小鼠IL-3會有區別？他們進一步發現在正常小鼠的血漿和腦脊液(CSF)中的IL-3濃度均與5xFAD小鼠不存在差異， AD患者大腦中的IL-3濃度與健康成年人相當。但是腦脊液中的IL-3濃度約是血漿中的四倍。
大腦中大量的IL-3是從何而來？研究人員利用流式細胞術追根溯源后發現星形膠質細胞是IL-3的主要來源，小膠質細胞幾乎不分泌IL-3 。進一步的免疫熒光實驗也發現IL-3與星形膠質細胞大量的共標，并廣泛分布在皮層、海馬、下丘腦等大腦多個腦區。
有意思的是， IL-3的受體IL-3Rα表達在小膠質細胞上。正常8月齡小鼠IL-3Rα陽性小膠質細胞約占到小膠質細胞總數的8%左右，但在同齡5xFAD小鼠中這一比例高達50% 。
與之相應的是， AD患者皮層IL-3Rα表達也明顯增加。這些結果表明小膠質細胞異常表達的IL-3Rα可能是受制于星形膠質細胞的最大“把柄” 。

文章圖片
研究人員發現全敲除IL-3后5xFAD小鼠原本處于激活態的小膠質細胞轉變為靜息態，小膠質細胞向Aβ蛋白遷移的能力也減弱。
而在特異性敲除星形膠質細胞上的IL-3或敲除小膠質細胞上IL-3Rα的后Aβ斑塊增加的同時小膠質細胞也發生上述變化。這些結果表明IL-3在AD疾病進程中發揮保護作用是通過小膠質細胞的。
他們向5xFAD小鼠皮層注射IL-3促進小膠質細胞向Aβ斑塊周圍集積，抑制斑塊進一步形成。而向側腦室連續注射IL-3一個月后顯著減少Aβ斑塊的大小和數量以及可溶性Aβ的水平，并改善短期記憶。

文章圖片
總的來說，本文發現了星形膠質細胞分泌的IL-3通過其受體IL-3Rα可重塑小膠質細胞改善AD的病理過程。

文章圖片
【參考文獻】

文章圖片