“好细胞”还是“坏细胞”？让人看不透的小胶质细胞

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公认的是，小胶质细胞对脑功能很重要，比如可以保护大脑免受伤害和感染，在大脑发育中也起“好”作用——帮助电路正确连线。但是，它们似乎也在疾病中起“坏”作用——阿尔兹海默症患者大脑斑块周围也有它们的身影。

“到目前为止，分类小胶质细胞的好方法还处于空白，”波士顿儿童医院的神经科学家Tim Hammond说。“我们只能说，它们看起来有那么多的分叉，在显微镜下是那么密集，我想知道小胶质细胞究竟在做什么以及‘思考’什么。”最近，他们实验室在一项雄心勃勃的研究中，对小胶质细胞进行了有史以来最全面的一次调查。

结果表明，小胶质细胞并不是完全统一的，它们不像神经元，它们总在变化。文章发表在上周出版的《Immunity》。

从小鼠开始，Hammond实验室利用McCarroll实验室开发的Drop-seq技术，对76000多个小胶质细胞进行单细胞RNA测序，以观测动物一生不同时期（从出生前到死亡）和急性脑损伤后哪些基因被开启或被关闭。

遗传特征至少可以将小胶质细胞分为9个组，包括一些过去从未发现的类型。其中有些类型几乎只闪现于胚胎或新生儿阶段，另一些类型仅出现在受伤后。

接下来，Hammond在大脑上标注各种分类，以确认不同种类的小胶质细胞的大脑空间分布。这就产生了一些有趣的模式。例如，一组小胶质细胞（示意图第4组）趋向于集中在大脑发育白质附近，表明它们可能参与了髓鞘形成。

“我们在大脑其他任何时间点或区域都看不见那些小胶质细胞，”Hammond说。“我们认为它对于白质如何发育、轴突与大脑不同部位如何连接是非常重要的。”

疾病与健康

另一个小而重要的小胶质细胞群（示意图第8组）在疾病环境下才显现出来。研究小组首次在模拟多发性硬化症小鼠模型中发现了这种显现，随后在真实人类患者脑组织中也找到了证据。

“这些小胶质细胞与正常小胶质细胞相比具有非常明显的炎症性，”Hammond说。“我们通常看不到这种病理亚群，通过测序手段，使我们发现了一小簇细胞。”

总而言之，在脑发育早期、老年时期大脑和疾病条件下，小胶质细胞的多样性最高。研究人员认为，细胞身份可以揭示细胞在做什么，以及它们正在对什么局部信号作出反应。

指导治疗？

这些信息可以帮助科学家区分小胶质细胞的“好”与“坏”，特别是在一些疾病状态，科学家的目标是阻断有害神经的小胶质细胞亚群。

原文检索：

Single-Cell RNA Sequencing of Microglia throughout the Mouse Lifespan and in the Injured Brain Reveals Complex Cell-State Changes

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