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Cell：绘制贯穿整个生命周期，但鲜为人知的大脑组织图谱脉络丛（choroid plexus）曾经被认为仅仅是脑脊液(CSF)的生产者，它浸湿了大脑和脊髓，现在人们知道它在大脑发育和免疫中起着关键作用。这些位于脑脊液填充脑室中的脑组织叶，对脑脊液分泌有指导意义，调节大脑发育。而且它们也是大脑和身体其他部分之间的重要屏障。 波士顿儿童医院的Maria Lehtinen博士做了很多开创性的工作来了解这个曾经鲜为人知的组织。在Cell杂志上，这一组研究人员共同创造了一个不同生命阶段(早期发育，成年，老年)的脉络丛细胞和空间“图谱”。 这幅图谱提供了一个基准，有助于加速研究这一微小但有影响力的大脑结构的终身调控。 “为了充分理解脉络丛及其功能，我们需要确定其组成细胞类型及其分子组成，”Neil Dani说，她与Broad研究所的博士生Rebecca Herbst都是这篇论文的第一作者。“这些内容属于空白。”
提取脉络丛组织 从胚胎、成年和老年小鼠中分离脉络丛组织本身就是一项挑战。这需要特殊的显微解剖方法，因为这些组织位于脑室深处。 “弄清楚如何解剖完整的第三脑室脉络膜丛是特别具有挑战性的，”Dani说。 研究人员分析了每个动物的三个心室的组织，对超过98000个细胞和细胞核进行了RNA测序，比较它们的基因表达谱(哪些基因被打开或关闭)。这使他们能够在不同年龄的脑室中，首次对脉络丛的不同细胞类型和亚型进行分类。 Lehtinen说:“我们之前已经对脉络丛组织进行了大规模的RNA测序，但这就像把所有的东西都放在搅拌机里一样。我们不知道哪些细胞在分泌什么。一个细胞一个细胞的测序给了我们一个细胞在整个生命过程中的蓝图。了解不同类型的细胞，我们可以探索它们的角色和功能，它们如何相互交流，以及组织是如何构建的。” 脉络丛清单 研究显示了一个复杂的“结构”：特定于每个心室的脉络丛组织基因表达的变化，特别是在发育中的大脑上皮细胞和成纤维细胞之间。 Lehtinen说:“我们认为这种差异可能与有助于指导附近大脑区域的发育。不同的心室以不同的方式分泌不同的‘混合’因子。” 除了核心细胞类型外，研究人员还发现了几个神经元亚型。Lehtinen说:“通常，人们认为脉络丛没有太多的神经元。”“它们在脉络丛中的作用仍有待讨论和实验。” 测序数据还揭示了细胞分泌和分子组成的差异。 “我们对第三脑室脉络丛上皮细胞中胰岛素的表达很感兴趣，这是否是大脑中有效的、功能性的胰岛素中枢来源还需要进一步的研究。我们还发现，一些上皮细胞和间充质细胞表达了ACE2受体，SARS-CoV-2病毒利用ACE2受体进入细胞。这表明了我们需要了解脉络丛不仅在健康中发挥作用，而且在疾病中发挥的作用。” 保护大脑 研究小组发现脉络丛中有大量的免疫活性，有几种免疫细胞，最常见的是巨噬细胞。免疫信号活动随着年龄的增长而变化，在老年大脑样本中检测到更多的炎症信号。 Lehtinen说:“我们现在可以开始分析不同种类的免疫细胞是如何被激活的，以及它们是如何对损伤做出反应的。”“这给我们提供了一个基线和一组分子标记，可以开始研究。” 其他发现显示了脉络丛的动脉、静脉和毛细血管的排列，以及它们与相邻脑区的组织关系。 “一些血管表达了以前没有描述过的血脑屏障蛋白”，Dani说，“一旦我们将它们绘制出来，我们发现它们与相邻大脑区域的动脉相连。” 治疗“窗口”? 有了这些资源，现在就有很多东西可以探索。Lehtinen和Dani相信，一旦对脉络丛有了更好的了解，它就可以成为神经药物的靶点。 “针对脑脊液和脉络丛的基因治疗可能是一种令人兴奋的治疗方法，它不会解决所有问题，但可能会产生相当大的影响。” 在其他的研究中，Lehtinen和他的同事最近表明，在出生前，脉络丛可能是由母体感染引起的炎症的管道，这为诸如自闭症等神经发育条件的研究铺平了道路。另一项研究发现，脉络丛中的一种蛋白质有助于减少大脑中的过量液体水平，可能为治疗脑积水提供一个目标。 原文检索： A cellular and spatial map of the choroid plexus across brain ventricles and ages |
