大脑中含有多种免疫细胞，它们对大脑功能起着重要作用。VUB的VIB炎症研究中心的Kiavash Movahedi教授领导的一个研究小组已经开发了一个完整的大脑免疫细胞图谱。这不仅揭示了巨噬细胞惊人的多样性，也揭示了小胶质细胞的存在。值得注意的是，这些以前不为人知的小胶质细胞与通常与阿尔茨海默氏症等神经退行性疾病相关的小胶质细胞有明显的相似之处。这些新发现对于了解巨噬细胞在健康大脑生理学中的作用以及开发未来神经退行性疾病的治疗方法都非常重要。

图片来源：Nature Neuroscience

100年前，西班牙科学家Pio del Rio-HorTega首次发现了大脑中的巨噬细胞。大多数大脑巨噬细胞被称为小胶质细胞。这些细胞与神经元密切接触，对大脑的正常发育和功能至关重要。但除了小胶质细胞，大脑中还有其他几种巨噬细胞，其中许多巨噬细胞是相对未知的。

Kiavash Movahedi教授(VIB炎症研究中心，VUB)说："虽然对小胶质细胞的研究相当深入，但对其他大脑巨噬细胞的研究仍然相当神秘。我们希望对这些细胞有更好的了解，因为我们相信它们对调节大脑炎症和免疫至关重要。"

在成千上万的细胞中绘制基因表达图谱

为了揭示巨噬细胞在大脑不同区域的异质性，研究人员依靠一种分析数千个单个细胞基因表达的方法。研究人员总共分析了6万多个单细胞，这些单细胞来自健康的小鼠大脑(一种阿尔茨海默氏症小鼠模型)和一种影响免疫系统的重要基因突变小鼠。

"单细胞RNA测序技术的出现将生物学提升到了一个新的水平。我们很幸运地与Yvan Saeys教授(VIB-UGenT炎症研究中心)和他的生物信息专家团队紧密合作，因为对这类大数据的正确分析并非易事。"Movahedi解释道。

通过控制脑细胞来对抗老年痴呆症？

本研究第一作者、博士生Hannah Van Hove说："我们的研究结果表明，大脑巨噬细胞的功能会因其解剖位置的不同而发生很大的变化，这表明巨噬细胞具有广泛的功能。"一个意想不到的发现是小胶质细胞的存在，它们粘附在脉络膜丛的边缘，脉络膜丛是与脑脊液直接接触的细胞网络。这些脉络膜丛小胶质细胞表现出类似于小胶质细胞接触有毒淀粉样蛋白沉积时的激活状态，这是阿尔茨海默病的一个典型特征。

"现在的挑战是阐明这类新的小胶质细胞的功能，并理解这与神经退行性变期间观察到的小胶质细胞反应之间的关系，"乔教授解释说。研究人员现在想要揭示大脑巨噬细胞各种形式出现的信号和环境因素。通过这样做，他们希望找到控制其功能的策略。Movahedi说道："越来越清楚的是，炎症在许多神经系统疾病中起着重要作用，尤其是老年痴呆症。我们认为，了解大脑巨噬细胞的来龙去脉可能是最终找到治疗这些疾病的关键。"

参考资料：Movahedi eT al. A single-cell aTlas of mouse brain macrophages reveals unique TranscripTional idenTiTies shaped by onTogeny and Tissue environmenT， NaTure Neuroscience 2019， DOI： 10.1038/s41593-019-0393-4