來源:奇點糕 加州大學圣地亞哥分校的研究人員開展了一項研究,他們發現,雖然小膠質細胞與內皮細胞直接接觸,但它們對于維持健康大腦中血腦屏障的結構、功能和基因表達不是必需的。研究結果發表在《神經元》雜志上。 為了確定沒有小膠質細胞是否會影響血腦屏障,研究人員給成年的野生型小鼠服用了集落刺激因子1受體(CSF1R)抑制劑PLX5622,由于小膠質細胞需要CSF1R進行CSF1或白細胞介素-34信號轉導才能存活,因此,PLX5622可以快速、廣泛地耗盡小膠質細胞。 服藥1個月后,小鼠平均表現出95.19%的小膠質細胞耗盡。 研究人員使用透射電鏡對小鼠皮質組織的血管橫截面進行了成像,以評估血腦屏障超微結構,他們發現,緊密連接的長度和主動內陷囊泡的數量都沒有發生顯著變化,表明小膠質細胞對于維持健康血腦屏障的緊密連接長度和囊泡內陷都不是必需的。 通過注射熒光素鈉,研究人員又確認了小鼠血腦屏障的通透性也沒有發生變化。 最后,研究人員評估了編碼緊密連接蛋白、外排轉運蛋白、營養轉運蛋白、轉胞吞作用調節因子和白細胞黏附分子的基因表達。這些基因的表達都沒有顯著變化,結果得到了免疫組化和蛋白質印跡的驗證。 不過也有東西發生了變化——一些膽固醇代謝相關基因的表達增加了,包括9種膽固醇合成酶、2種膽固醇合成調節因子和膽固醇攝取受體,低密度脂蛋白受體,還有2種膽固醇外排轉運蛋白表達下降。這表明,PLX5622會導致大腦內皮細胞增加膽固醇的合成和攝取,同時間減少膽固醇外排。 大腦可以從頭合成膽固醇,這主要是由星形膠質細胞、少突膠質細胞和神經元完成的,小膠質細胞依賴于星形膠質細胞產生的膽固醇生存。然而,測序顯示,服用PLX5622后小鼠的星形膠質細胞、少突膠質細胞和神經元的膽固醇基因表達沒有顯著變化,因此,PLX5622只是增加內皮細胞中的膽固醇合成。 內皮細胞分布在全身,但PLX5622只增加了大腦、視網膜和脊髓中的血管低密度脂蛋白受體,胸腺、腎臟和肌肉中沒有這種變化,表明了PLX5622對內皮細胞膽固醇水平影響的中樞神經系統脈管系統特異性。 戲劇性的是,使用PLX5622的目的雖然是耗盡小膠質細胞,但是研究人員發現,內皮膽固醇代謝的變化和小膠質細胞耗盡沒有關系,小鼠服用PLX5622后,小膠質細胞尚未顯著減少時,血管低密度脂蛋白受體就已經顯著增加了,停用PLX5622后,小膠質細胞數量恢復至正常的1/4時,血管低密度脂蛋白受體已經恢復至正常水平。 在遺傳的小膠質細胞耗盡小鼠模型中,研究人員也證實了,血管低密度脂蛋白受體水平沒有變化。 綜上所述,在健康的大腦中,小膠質細胞不會影響血腦屏障的特性。但是需要注意的是,小膠質細胞仍可能在響應某些刺激的血腦屏障特性動態調節中發揮作用,以及在衰老和疾病相關血腦屏障變化中發揮較大的作用。同樣,腦血管系統除了其屏障特性之外還有許多作用,研究結果并不能排除小膠質細胞-內皮細胞相互作用的其他功能。