Cell Stem Cell解析人脑发育中小胶质细胞时间和区域特化

　　

 

图 人类小胶质细胞分析研究示意图

　　在国家自然科学基金项目（批准号：81825006、31730033、31621004）等资助下，中国科学院动物研究所焦建伟、王雁玲团队和北京大学杜鹏、靳蕾团队合作，在解析人类胚胎不同脑区小胶质细胞发育规律方面取得进展，研究成果以“解析人脑发育中小胶质细胞时间和区域特化（Decoding the Temporal and Regional Specification of Microglia in the Developing Human Brain）”为题，于2022年3月3日在线发表于《细胞干细胞》（Cell Stem Cell）。论文链接：https://doi.org/10.1016/j.stem.2022.02.004。

　　小胶质细胞起源于卵黄囊，是中枢神经系统（Central nervous system, CNS）的固有免疫细胞，在CNS中发挥着重要的免疫、监测和保护作用。小胶质细胞在大脑、间脑、脑干和小脑等不同区域的发育路径，以及它们的不同功能状态转换和功能特征尚不清楚。

　　该合作研究团队解析了人脑发育中不同区域的小胶质细胞单细胞转录组，揭示了发育中人脑小胶质细胞区域特化和状态转换的时空动力学特征，并通过比较小鼠和人类大脑皮层小胶质细胞转录组差异，评估了这两个物种之间小胶质细胞功能状态转换的保守性和分子差异性（图）。基于已知标记基因，该研究识别了20个小胶质细胞亚群，并揭示上述群体的发育动力学特征。根据基因表达特征将这些亚群分成了起源、增殖、免疫应答和神经元基因富集相关四大类。研究发现，免疫相关小胶质细胞的区域特化会伴随小胶质细胞静息状态的退出。此外，该研究还通过比较人类和小鼠的小胶质细胞静息状态转变，发现胎儿小胶质细胞的动态静息/活动状态转换在人类和小鼠中是保守的。

　　该研究揭示了人类胚胎小胶质细胞从卵黄囊到脑不同区域的整体发育路径、区域异质性、胎儿小胶质细胞状态转变的独特特征，以及小胶质细胞在早期大脑发育期间状态转变和区域特异性之间的密切联系，这些发现将为小胶质细胞正常功能以及参与相关疾病的发病机制研究提供重要的理论基础。