神经系统细胞的研究可以有助于了解退行性疾病

一项新研究的结果表明，微胶质细胞表达的许多基因在人和小鼠之间差异不同，这些小鼠经常被用作阿尔茨海默病和其他神经变性障碍的动物模型。

小胶质细胞是中枢神经系统的主要免疫细胞，具有与白细胞相似的功能，特别是在积极保护大脑和脊髓方面。该研究主要由巴西和荷兰科学家合作进行基因由人类微胶质表达发表自然神经科学。它还表明，人类小胶质细胞年龄与小鼠不同的年龄。该研究得到了圣保罗研究基金会（FAPESP）的支持。

“这些发现对于研究来说很重要基因表达人类衰老过程中正常微胶质的谱。它们可以作为旨在检测微胶质细胞变化的比较作为几个的比较的基础神经退行性疾病Suely Nagahashi Marie说。Suely Nagahashi Marie是São保罗大学医学院(dm - usp)分子与细胞生物学实验室的负责人。

Microglia终止于神经元并检查周围环境以寻找外部代理人，以消除死亡的突触，以及正在染色的神经元并要求消除。当他们检测到一个问题时，它们迅速移动到吞噬引起炎症的药剂。鉴于小胶质细胞在中枢神经系统的免疫反应中的作用，这些细胞也是对神经变性疾病的重点，例如帕金森病，肌营养的侧面硬化症（ALS）和阿尔茨海默氏症等。

“为了了解微胶质细胞在神经变性疾病中的作用，我们首先必须知道人类小胶质细胞中的哪种基因在健康神经系统中的最高水平表达，”研究研究的另一个作者项目。“这从未被调查过。我们的想法是建立人微胶质细胞的基因表达谱。”

Galatro学制了一种从Gronigen的神经科学部Bart Eggen的Bart Eggen工作团队中取样皮质小植物的技术。合作包括由牛哈希玛丽的实验室的Eggen的团队成员访问。该研究中使用的皮质样品从荷兰进行的尸检和SãoPaulo城市的死亡认证服务（SVOC）收集，该服务将它们捐赠给FM-USP的脑老化研究组的人脑库。

在没有脑病病史的情况下，从个体中选择31个样品的39个样品。“这是这样，我们可以确保研究中使用的小胶质细胞来自健康的大脑，”Galatro说。所选样品来自34至102岁的男性和女性。这种广泛的范围是故意选择的，因为研究人员希望了解老化如何影响微胶质基因表达。

从皮质样品获得的小凝胶菌素被提交至转录组（RNA）测序。“下一代测序用于评估分析样品中编码的所有基因的表达水平。在我们的研究中，我们使用一种称为核糖体RNA消耗的技术。核糖体RNA占总小胶质RNA的约80％，”Nagahashi Marie说。

这种方法使研究人员能够进行准确的蛋白质编码信使RNA。它们检测到17,000至19,000人的人类小胶质基因。“我们将这些大型基因与分离与总脑组织相比，”她解释说明。

小胶质细胞是大脑组织的一种特殊的细胞室。在小胶质细胞和整个脑组织之间的比较中，17000到19000个基因根据它们在每个隔间中的丰度进行了排序。因此，研究人员能够识别出人类小胶质细胞中表达最多的1297个基因。

“这群基因被认为是人类微胶质细胞的分子签名，”纳加哈里玛丽说。

研究人员将孤立于1,297个最高表达的基因中的人类微胶质细胞中的1,297个最表达的基因进行了比较鼠小胶质基因的这些基因。MICRIGLIA的大多数研究使用小鼠模型。

加拉特罗说:“我们发现，人类和小鼠中表达最多的小胶质细胞基因与一般意义上表达最多的基因相似。”在人类和小鼠中，这些基因主要与运动(小胶质细胞通过神经组织移动)和防御(吞噬病理性物质)的功能有关。

然而，一小部分表达最高的人类小胶质细胞基因是我们人类独有的，而不是在老鼠身上发现的。“我们发现，这几个人类独有的基因在免疫反应中发挥着重要作用。换句话说，它们对宿主机体抵御感染很重要，”加拉特罗说。

与灵长类动物的比较

根据Nagahashi Marie的说法，该研究项目的主要成果是证明了这一关键差异，尽管人类和鼠的小胶质细胞基因有很大的重叠。她说:“这意味着，对小鼠神经退行性变模型的实验结果，包括阿尔茨海默氏症模型，必须谨慎解释。”“我们对人类小胶质细胞在衰老过程中的表达的结果与迄今为止对小鼠衰老模型的描述不同。”

本集团的下一步是分析所确定的基因的功能，以便发现它们在大脑正常生理中发挥的作用，并理解神经变性疾病的变化。进行了比较人和鼠基因，研究人员对与进化术语更接近人类的动物的微胶质胶质细胞进行了对比较感兴趣。

“灵长类小胶质细胞的测序正在我们的实验室中进行，”Nagahashi Marie说。“当我们有了灵长类动物的转录组，我们将能够比较人类小胶质细胞基因表达的进化与其他灵长类动物、老鼠和斑马鱼的小胶质细胞的进化。”

研究人员还在尸检个体中的七个脑区分离的微胶质细胞序列，没有认知功能障碍，并且他们正在使用生物信息学分析样品。“新的研究将使我们能够查看大脑不同部分的小胶质细胞之间是否存在差异，”她说。“我们的假设是有的，而且小胶质细胞与神经变性疾病的病理相关。因此，我们在我们的分析中包括在Alzheimer的进展中受到最严重的大脑区域。“