《Nature | ips细胞衍生的小胶质细胞通过胆固醇转移促进脑类器官成熟》

  • 来源专题:战略生物资源
  • 编译者: 李康音
  • 发布时间:2023-11-06
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    2023年11月1日,新加坡国立大学等机构的研究人员在Nature发表题为iPS-cell-derived microglia promote brain organoid maturation via cholesterol transfer的文章。

    小胶质细胞是特化的脑内巨噬细胞,由定植于胚胎大脑的原始巨噬细胞产生。小胶质细胞对大脑发育的多个方面都有贡献,但由于对相关组织的接触有限,它们在早期人类大脑中的确切作用仍然知之甚少。人类诱导多能干细胞产生脑类器官概括了人类胚胎脑发育的一些关键特征。然而,目前的方法并没有纳入小胶质细胞或解决它们在类器官成熟中的作用。

    该研究通过将脑类器官与由相同的人类诱导多能干细胞(iMac)产生的原始样巨噬细胞共培养,生成了足够小胶质细胞的脑类器官。在类器官共培养中,iMac分化为具有小胶质样表型和功能的细胞(immicro),并调节神经元祖细胞(NPC)的分化,限制NPC的增殖并促进轴突发生。从机制上说,immicro含有高水平的PLIN2(+)脂滴,这些脂滴输出胆固醇及其酯,这些胆固醇和酯被类器官中的npc吸收。研究人员还在小鼠和人胚胎脑中检测到了装载PLIN2(+)脂滴的小胶质细胞。总的来说,该研究通过结合小胶质细胞大大推进了目前的人类大脑类器官方法,正如发现的小胶质细胞和非神经细胞之间脂质介导的串扰的关键途径所示,从而改善了神经发生。

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    • 本文内容转载自“生物世界”微信公众号。原文链接: https://mp.weixin.qq.com/s/TfghmzxoGaURAfb34hyldA 2023年10月31日,中国科学院动物研究所刘光慧课题组联合中国科学院北京基因组研究所张维绮课题组、中国科学院动物研究所曲静课题组合作,在国际顶尖学术期刊 Nature 上发表了题为CHIT1-positive microglia drive motor neuron aging in the primate spinal cord 的研究论文。 该研究历时7年,通过综合运用单细胞核转录组、神经组织学、神经电生理等技术手段,发现了一群全新的在年老的灵长类动物的脊髓中特异存在的CHIT1阳性小胶质细胞亚型,并将其命名为——AIMoN-CPM(Aging-Induced Motor Neuron toxic CHIT1-Positive Microglia),这类细胞可以通过旁分泌CHIT1蛋白激活运动神经元中的SMAD信号,进而驱动运动神经元衰老,而补充维生素C可抑制脊髓运动神经元的衰老和退行。 该研究首次系统刻画了灵长类脊髓衰老的表型、病理及细胞分子特征,并揭示了一种可促进运动神经元衰老的新型小胶质细胞AIMoN-CPM。CHIT1不仅介导了AIMoN-CPM对运动神经元的毒性作用,而且可以作为一种度量人类脊髓衰老程度的体液标志物。更为重要的是,该研究创新性地建立了人类运动神经元-微环境互作研究体系,为开展人类神经系统衰老研究及相关的药物评价提供了新范式。鉴于脊髓运动神经元对于遍布全身的包括骨骼肌、平滑肌和心肌在内的肌肉系统的指挥调控作用,加深对灵长类脊髓衰老机制的认识无疑会深化学术界对人类多种器官退变规律的理解。AIMoN-CPM和CHIT1的发现,为理解脊髓衰老及老年群体多种慢病共存开辟了新的科学疆域,以AIMoN-CPM和CHIT1为靶标,或可为延缓人类脊髓衰老、实现老年共病的积极防控带来新的希望。