В 2022 году в журнале Frontiers in Cellular Neuroscience вышла статья, посвященная различиям микроглии в нейрогенных и ненейрогенных областях мозга человека. Несмотря на уже «преклонный возраст» статьи, мы считаем ее пропуск незаслуженным, поэтому рассмотрим сейчас.
Нейроны считаются одними из «самых сложно заменяемых» клеток, чья дифференцировка прошла очень далеко. И долгое время ученые думали, что у нас в принципе не появляются новые нейроны во взрослом мозге. Однако в наше время известно несколько нейрогенных областей, и изучение их иммунологических отличий от других областей поможет активно продвинуться в вопросах восстановления нервной системы. В этой работе авторы показали более высокие уровни «активации» микроглии, которая, возможно, становится важным фактором для развития новых нейронов.
Микроглия – это собственные иммунные клетки мозга. Они играют важную гомеостатическую роль и могут модулировать функции других клеток мозга. Микроглия взаимодействует с «соседями» через цитокины и факторы роста и представляет собой важный тип клеток во время развития в нормальных физиологических состояниях, а также во время травм и дегенеративных процессов. В этих ситуациях она ведет себя абсолютно по-разному, поэтому можно сказать, что микроглия имеет выраженное фенотипическое разнообразие, на которое влияет ее микроокружение, включая другие типы клеток и растворимые молекулы.
Важный фактор, регулирующий фенотип микроглии – это колониестимулирующий фактор макрофагов (M-CSF). Развитие и дифференциация микроглии зависят от сигнализации M-CSF, а также он стимулирует пролиферацию микроглии.
Нормальный мозг грызунов и взрослого человека имеет региональные различия в плотности микроглии и экспрессии иммунных белков. Например, показано, что белое вещество содержит больше микроглии, чем серое вещество. Также некоторые особенности микроглии имеются в двух нейрогенных областях мозга (где клетки-предшественники размножаются на протяжении всей жизни и дают начало новым нейронам) – субвентрикулярной зоне (SVZ) боковых желудочков и зубчатой извилине (DG) гиппокампа. Однако не до конца известно, в какой степени микроглия различается между регионами мозга и какие факторы/механизмы вызывают эти различия.
В работе, о которой идет речь, сравнивали микроглию, полученную во время биопсии корковых и нейрогенных областей гиппокампа DG и вышележащей SVZ бокового желудочка. Оказалось, что выход микроглии (т.е. количество клеток на грамм ткани) гораздо выше в нейрогенных областях, а также она чаще показывала повышенную пролиферативную активность в культуре по сравнению с микроглией из корковых областей.
Также микроглия из нейрогенных регионов в культурах оказалась более чувствительна к M-CSF, соответственно обнаружили и бóльшую экспрессию белков, участвующих в передаче сигналов этого фактора – его рецептора и адаптерного белка DAP12. Возможно именно этот каскад – один из механизмов, приводящих к отличию этой популяции микроглии. В дополнение к этому авторы показали, что морфология и транскриптом микроглии в нейрогенных областях ближе к «активированной» форме.
На основе этих данных о фундаментальных различиях в двух региональных популяциях микроглии в мозге взрослого человека можно предположить, что микроглия (и, соответственно, эти ее особенности) могут играть немаловажную роль в поддержании нейрогенной ниши в мозге взрослого человека. А один из основных регуляторов этих различий – это колониестимулирующий фактор макрофагов (M-CSF) .
Текст: Анна Карань