首个人类大脑高分辨率免疫细胞图谱绘制

  近日,首个人类大脑高分辨率免疫细胞图谱被绘制,第一次证明大脑中的小胶质细胞具有相同的核心特征,并会适应性表达。小胶质细胞是一种吞噬细胞,是目前已知的唯一存在于大脑的免疫细胞。

  血液中的免疫细胞,由于血脑屏障的存在,无法到达大脑。小胶质细胞在人类大脑的健康和疾病过程中起到各种作用,但此前,人们并不清楚小胶质细胞亚型在其中的变化。

  研究借助新的高分辨率单细胞RNA测序方法,全面表征了大脑多个区域中的小胶质细胞亚型,同时,还对小鼠稳态下中枢神经系统组织进行了单细胞测序分析,揭示了小胶质细胞的异质性。该研究样本来自小鼠模型和大脑疾病患者摘除的脑组织。

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图1. 研究结果概要图

  正常的小胶质细胞会在神经细胞周围均匀形成网络,一旦发生疾病,这个网络可以在几分钟内产生响应,限制损伤。小胶质细胞的失调会影响多种疾病,尤其是阿尔茨海默病、多发性硬化症和自闭症等精神疾病。

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图2. 每个点代表一个细胞,颜色标志着在不同细胞中,特定的免疫显著基因被激活的强烈程度。

  此外,不同神经退行性疾病中的小胶质细胞亚型,具有不同的分子特征和细胞动力学。以上发现有助于为疾病治疗提供新靶点。研究们首次证明了大脑中只有一种小胶质细胞,但会以多种形式存在。这些免疫细胞是全能的,不具有专一性。

  发现小胶质细胞的灵活性是非常令人兴奋的,人类的小胶质细胞比实验动物要复杂得多。在整个生命过程中,人类大脑的个别变化也会在小胶质细胞中留下痕迹。

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