科學家創造了新的腦免疫系統地圖

每個點都顯示出一個細胞，顏色表明在不同的細胞中有多麼強烈的特定免疫顯著性基因被激活

在弗萊堡大學醫學中心的指導下，一組研究人員創造了一張人類和老鼠大腦自身免疫系統的全新地圖。科學家們第一次成功地證明了大腦中的吞噬細胞，即所謂的小膠質細胞，都具有相同的核心特徵，但根據它們的功能採用不同的方式。以前認為這些是不同類型的小膠質細胞。這一發現是通過一種新的、高解析度的分析單個細胞的方法來完成的，對於理解大腦疾病有著重要的意義。此外，來自Freiburg、G ttingen、柏林、Bochum、Essen和Ghent(比利時)的研究人員詳細論證了人腦中的人體免疫系統在多發性硬化症(MS)過程中的變化，這對今後的治療方法具有重要意義。這項研究發表於14日。2019年2月刊登在雜誌上自然.

「我們能夠證明大腦中只有一種小膠質細胞存在於多種口味中，」項目負責人馬爾科·普林茨博士說，他是弗賴堡大學醫學中心神經病理學研究所的醫學主任。普林茲教授總結道：「這些免疫細胞是全能的，而不是專家，到目前為止，這一直是教科書上的觀點。」

多才多藝的全能運動員，而不是專家

由於血液中的免疫細胞由於血腦屏障而無法到達大腦和脊髓，大腦需要自己的免疫防禦：小膠質細胞。這些吞噬細胞在胚胎髮育的早期就開始發育，然後清除侵入的細菌和死亡的神經細胞。它們有助於大腦的成熟和終身延展性。以前還不清楚是否有小膠質細胞的亞型，他們在健康和疾病的大腦中服務的各種功能。

弗賴堡大學醫學中心神經病理學研究所的普林茨教授和該研究的第一作者Takahiro Masuda博士、Roman Sankowski博士和Ori Staszewski博士領導的研究人員對小膠質細胞的大腦進行了詳細的研究，包括小鼠模型和從病人身上摘除的人腦組織。

藉助一種新的單細胞分析方法，研究人員能夠更詳細地展示小膠質細胞的特徵。為此，他們使用顯微鏡研究不同腦區和不同發育階段的小膠質細胞。他們還用單細胞分析法分析了這些細胞的RNA水平。分析顯示，小膠質細胞都有相同的核心特徵，但在不同的發育階段、不同的大腦區域以及它們所要服務的功能上有不同的適應能力。

多發性硬化症患者的希望

調節失調的小膠質細胞也參與了幾種腦部疾病。特別是，它們在阿爾茨海默氏症、多發性硬化症(MS)以及自閉症等少數精神疾病的發展中起著關鍵作用。在健康的大腦中，小膠質細胞在神經細胞周圍形成一個統一的網路，在疾病的情況下可以在幾分鐘內改變，並形成許多新的吞噬細胞來限制損傷。

普林茲教授說：「我們現在擁有了人類大腦的第一個高解析度免疫細胞圖譜，這也使我們能夠理解這些細胞在MS等疾病過程中是如何變化的。」他還參與了弗賴堡大學的信號研究卓越集群BIOSS和CIBSS。「在多發性硬化症患者中，我們成功地將小膠質細胞定位於一種特定於多發性硬化症的狀態。我們希望將來有可能針對有害狀態的小膠質細胞亞群。」

普林斯教授說：「看到小膠質細胞的靈活性是非常令人興奮的。」對老鼠模型的研究使研究人員走上了正確的軌道。然而，第一作者Masuda博士也成功地證明了人類的小膠質細胞比實驗動物要複雜得多。「人類大腦中的個體變化在生命過程中的小膠質細胞中也會留下痕迹，」Masuda博士說。

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