早期剔除新生小鼠小胶质细胞 LXRβ：打破平衡，引发认知障碍的 “导火索”

本文利用小胶质细胞特异性敲除肝 X 受体 β（LXRβ）的小鼠模型，发现早期剔除小胶质细胞 LXRβ，会导致小胶质细胞数量减少、过度激活、突触吞噬增强，进而造成长期认知功能障碍，而成年后剔除则无此影响。

　　### 研究背景
小胶质细胞作为中枢神经系统（CNS）的常驻巨噬细胞，在维持 CNS 稳态、免疫功能、突触可塑性和功能方面至关重要。在大脑发育过程中，它与其他细胞相互作用，影响突触组织和认知功能。异常的小胶质细胞可能会异常清除突触，导致认知和情感障碍。

肝 X 受体（LXRs）包括 LXRα 和 LXR_β，LXR_β在大脑中大量表达，参与多种生理和病理过程。此前研究表明，LXR_β对小胶质细胞激活有抑制作用，但其在小胶质细胞中的具体功能仍有待深入探究。

实验设计

研究人员通过构建条件性基因敲除小鼠模型，利用 Cx3cr1^CreER小鼠与携带 LXR_β - floxed 等位基因的小鼠杂交，获得小胶质细胞特异性敲除 LXR_β的小鼠（cKO 小鼠）。通过给予他莫昔芬诱导 Cre 重组酶活性，实现对 LXR_β基因的特异性敲除。实验中使用雄性小鼠，在小鼠出生后第 1 天（P1）开始连续 3 天腹腔注射他莫昔芬（50μg / 天），或在 P30 时连续 5 天腹腔注射他莫昔芬（100mg/kg/ 天）。

实验结果

1. 成功构建小鼠模型：经 PCR 检测、mRNA 水平分析和免疫染色验证，证实了在 cKO 小鼠的小胶质细胞中成功敲除了 LXR_β基因，且未对其他细胞类型产生影响。同时，敲除 LXR_β后，小鼠大脑中小胶质细胞的总数减少，而淋巴细胞和巨噬细胞数量未发生改变。
2. 小胶质细胞密度降低：在 P7 时，cKO 小鼠海马体和大脑皮层中 Iba1⁺细胞（小胶质细胞标记物）的密度显著下降，同时 Pu.1⁺细胞（小胶质细胞发育的关键转录调节因子）数量也明显减少。
3. 小胶质细胞向激活状态转变：在 P14 时，cKO 小鼠的小胶质细胞出现激活现象，表现为细胞突起缩短、胞体增大。通过流式细胞术和 qRT - PCR 分析发现，cKO 小鼠小胶质细胞中激活标记物（如 CD86、MHC - II）和炎症细胞因子（如 TNFα、IL - 1β、IL - 6）的表达增加。到 P30 时，小胶质细胞密度恢复正常，但仍存在部分形态改变。
4. 转录特征改变：对 P14 的 cKO 小鼠和对照小鼠的小胶质细胞进行 RNA 测序分析，发现敲除 LXR_β后，与小胶质细胞稳态相关的基因表达下调，而与吞噬作用、细胞因子、趋化作用和疾病相关小胶质细胞（DAM）相关的基因表达上调。其中，Sall1 作为小胶质细胞稳态的关键调节因子，其表达下降。进一步实验表明，过表达 Sall1 可部分恢复 LXR_β敲低导致的 P2ry12 表达降低。
5. 影响微环境稳态：免疫组化分析显示，P14 时 cKO 小鼠海马体和大脑皮层中 P2ry12 和 Tmem119（小胶质细胞稳态标记物）的表达显著降低，而 ApoE 的表达升高。P30 时，ApoE 表达恢复正常，但 P2ry12 和 Tmem119 的表达仍维持较低水平。
6. 增强突触消除：cKO 小鼠海马体中突触后标记物 PSD95 的水平在 P14 和 P30 时均下降，而突触素和突触小泡蛋白水平未受影响。免疫荧光染色和定量分析表明，敲除 LXR_β导致小胶质细胞对 PSD95⁺ 突触的吞噬增加。RNA 测序分析也证实了与吞噬体形成和吞噬途径相关的基因表达上调。
7. 损害认知功能：行为学研究发现，早期敲除小胶质细胞 LXR_β的小鼠在 2 - 3 个月龄时，在 Y 迷宫、新物体识别（NOR）和莫里斯水迷宫（MWM）等测试中表现出认知功能障碍，且这种认知缺陷可持续到 10 月龄。而在 P30 时敲除 LXR_β的小鼠，各项行为学测试结果均正常，小胶质细胞稳态也未受影响。

研究结论

本研究表明，LXR_β信号在出生后前 2 周小胶质细胞的成熟过程中起着关键作用。早期敲除小胶质细胞的 LXR_β会导致小胶质细胞数量减少、过度激活、突触吞噬增强，最终引发成年后的认知功能障碍。而成年后敲除 LXR_β对小胶质细胞稳态和认知功能无明显影响。

此外，研究也存在一定的局限性和未来研究方向。例如，早期新生小胶质细胞存在异质性，增殖区域相关小胶质细胞（PAMs）的作用也有待进一步研究。同时，还需要深入探究 LXR_β敲除诱导的吞噬行为对神经回路功能的影响。