English | 中文版 | 手機(jī)版 企業(yè)登錄 | 個(gè)人登錄 | 郵件訂閱
當(dāng)前位置 > 首頁 > 技術(shù)文章 > 文獻(xiàn)解讀:小鼠脊髓小膠質(zhì)細(xì)胞對(duì)周圍神經(jīng)損傷的時(shí)間和性別特異性反應(yīng)

文獻(xiàn)解讀:小鼠脊髓小膠質(zhì)細(xì)胞對(duì)周圍神經(jīng)損傷的時(shí)間和性別特異性反應(yīng)

瀏覽次數(shù):454 發(fā)布日期:2023-10-7  來源:本站 僅供參考,謝絕轉(zhuǎn)載,否則責(zé)任自負(fù)
期刊:Nat Commun
影響因子:16.6

導(dǎo)讀
周圍神經(jīng)損傷常導(dǎo)致神經(jīng)病理性疼痛,這是一種與自發(fā)和輕接觸引起的疼痛相關(guān)的虛弱疾病,伴有脊髓背角小膠質(zhì)細(xì)胞的激活和增殖。小膠質(zhì)細(xì)胞亞群可能不同程度地導(dǎo)致疼痛。作者指出,周圍神經(jīng)損傷導(dǎo)致小鼠脊髓小膠質(zhì)細(xì)胞亞群的時(shí)間和性別特異性轉(zhuǎn)錄改變,而APOE與小鼠和人類的神經(jīng)病理性疼痛過敏性有關(guān)。

研究技術(shù)
對(duì)小鼠和人的脊髓樣本進(jìn)行單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組測(cè)序

研究路線圖
 

研究結(jié)果
1. 神經(jīng)性疼痛中的小膠質(zhì)細(xì)胞單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄圖譜
小鼠雌雄分組后分別進(jìn)行單側(cè)或雙側(cè)SNI(spared nerve injury)手術(shù),并于第3天(急性疼痛發(fā)展階段),第14天(疼痛發(fā)展的亞慢性階段)及第5個(gè)月(神經(jīng)性疼痛的慢性階段)收集小鼠新鮮脊髓樣本,流式分選后進(jìn)行scRNA-seq;共檢測(cè)到188787個(gè)小膠質(zhì)細(xì)胞,UMPA分析得到11個(gè)cluster,所有亞群中都表達(dá)經(jīng)典的小膠質(zhì)細(xì)胞基因,如: Tmem119, Fcrls, P2ry12, Cx3cr1, Trem2 ,以及 C1qa。
 

2. 脊髓小膠質(zhì)轉(zhuǎn)錄狀態(tài)的異質(zhì)性
比較不同cluster在不同時(shí)間點(diǎn)的細(xì)胞類型占比情況,Cluster9在naive中沒有,在SNI第3天,雄性小鼠中的數(shù)量顯著增加,而雌性小鼠中的數(shù)量未增加。在SNI后第14天和第5個(gè)月,雌雄鼠都沒有檢測(cè)到Cluster9。表明神經(jīng)損傷引起的急性發(fā)作和雄性特異性起源。周圍神經(jīng)損傷后雄性小鼠小膠質(zhì)細(xì)胞增殖比雌雄小鼠大。SNI試驗(yàn)3天后,雄性小鼠中cluster7和8細(xì)胞占比從0.5%增加到20.8%,雌性小鼠的增幅較小僅從1.7%增加到13.2%,表明雌性小鼠小膠質(zhì)細(xì)胞增殖減弱。
 


3. 周圍神經(jīng)損傷引起小膠質(zhì)細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組性別間特異性變化
為了研究周圍神經(jīng)損傷后小膠質(zhì)細(xì)胞的轉(zhuǎn)錄變化,分析在雄性和雌性小鼠中三個(gè)時(shí)間點(diǎn),每個(gè)小膠質(zhì)細(xì)胞簇的SNI與SHAM組中的差異表達(dá)基因(DEGs)。在SNI試驗(yàn)3天檢測(cè)到大量的差異基因,14天和5個(gè)月后差異基因數(shù)目減少。SNI試驗(yàn)3天,絕大多數(shù)的基因表達(dá)變化發(fā)生在cluster1-9中,14天和5個(gè)月則是cluster1-6。在SNI后,小膠質(zhì)細(xì)胞中大量編碼核糖體蛋白(小核糖體亞基(Rps)和大核糖體亞基(Rpl))的mrna的表達(dá)發(fā)生了變化,這種效應(yīng)影響雄性中更加明顯。雄性小鼠在神經(jīng)損傷3天后引起強(qiáng)烈的免疫反映,雌性小鼠炎癥過程顯著減少主要包括ATF-6介導(dǎo)的未折疊蛋白反應(yīng)和受體介導(dǎo)的內(nèi)吞作用。
 


4. ApoE在神經(jīng)性疼痛的慢性階段的小膠質(zhì)細(xì)胞中表達(dá)上調(diào)
IRM (損傷反應(yīng)性小膠質(zhì)細(xì)胞)的經(jīng)典標(biāo)記基因是ApoE,它參與脂質(zhì)代謝和運(yùn)輸,分析發(fā)現(xiàn) ApoE 在第 5 亞群中高表達(dá)。在 SNI 后在第 14 天和 5 個(gè)月,雌雄鼠的 ApoE 表達(dá)都明顯升高。這些結(jié)果表明,在周圍神經(jīng)損傷后的小膠質(zhì)細(xì)胞中持續(xù)上調(diào),提示ApoE可能在小膠質(zhì)細(xì)胞對(duì)周圍神經(jīng)損傷的慢性反應(yīng)中起作用。
 


5. 人類脊髓小膠質(zhì)細(xì)胞在單細(xì)胞水平上的特征
從三例人的脊髓樣本進(jìn)行單細(xì)胞測(cè)序,共檢測(cè)到3823個(gè)細(xì)胞,分8個(gè)細(xì)胞簇,均表達(dá)典型的小膠質(zhì)細(xì)胞標(biāo)記TREM2和C1QA。每個(gè)亞群特征性表達(dá)的marker基因以及不同的GO功能。每個(gè)聚類的基因表達(dá)與IRM、DAM和ATM基因表達(dá)特征的富集的熱圖,Cluster4與之最顯著,具有5個(gè)核心基因的共同轉(zhuǎn)錄特征:LPL、SPP1、APOE、CD63和CTSB。人類小膠質(zhì)細(xì)胞(H1、H2和H3)、小鼠小膠質(zhì)細(xì)胞(M1、M2、M3和M4),計(jì)算Pearson相關(guān)系數(shù),有很強(qiáng)的相關(guān)性。人和小鼠的小膠質(zhì)細(xì)胞之間有很強(qiáng)的相關(guān)性,尤其是cluster1、2、3和6。最值得注意的是識(shí)別到了cluster4,顯示與先前小鼠大腦中識(shí)別的短暫發(fā)育(ATM)和疾病相關(guān)特征(IRM/DAM)顯著相似性。

 


參考文獻(xiàn):
Tansley Shannon,Uttam Sonali,Ureña Guzmán Alba et al. Single-cell RNA sequencing reveals time- and sex-specific responses of mouse spinal cord microglia to peripheral nerve injury and links ApoE to chronic pain.[J] .Nat Commun, 2022, 13: 843.
來源:上海伯豪生物技術(shù)有限公司
聯(lián)系電話:021-58955370
E-mail:market@shbio.com

用戶名: 密碼: 匿名 快速注冊(cè) 忘記密碼
評(píng)論只代表網(wǎng)友觀點(diǎn),不代表本站觀點(diǎn)。 請(qǐng)輸入驗(yàn)證碼: 8795
Copyright(C) 1998-2024 生物器材網(wǎng) 電話:021-64166852;13621656896 E-mail:info@bio-equip.com