ミクログリアは中枢神経系に常在する免疫細胞であり、急速に活性化されて免疫応答を開始することができます。 それらは神経変性疾患や神経炎症において重要な役割を果たします。 神経変性疾患関連ミクログリア (DAM) は、細胞外小胞を分泌することによってアルツハイマー病における神経炎症反応を媒介します。 これらの EV は、脂質、タンパク質、代謝産物、核酸で構成される脂質結合小胞です。 研究者らは、EVが疾患の発症において細胞間コミュニケーションをどのように調節するのかまだわかっていない。
エモリー大学の科学者らは、プロテオミクスとトランスクリプトミクスを利用してミクログリアの言語を解釈し、EVの積荷がどのように炎症シグナルをレシピエント細胞に伝達し、それによって神経炎症状態を悪化させるかを理解した。 彼らの 勉強 に掲載されました 分子および細胞のプロテオミクス。
最初の著者であるジュリエット・サンティアゴは最近エモリー大学を卒業しました。 「私はセル間通信を UPS や FedEx と比較するのが好きです。EV はあるセルから別のセルに送られる荷物です」と彼女は言いました。 「EV は、受取人に影響を与える可能性のあるメッセージや信号をパッケージ内に含んでいます。 この場合、レシピエント細胞で炎症反応が開始されます。 ミクログリアが分泌するEV積荷は、炎症反応を誘発し、その信号を他のミクログリアに伝えて炎症状態を悪化させる可能性があります。」
ミクログリアは、免疫活性化因子に応答してその形態、分子プロファイル、機能を変化させ、さまざまな疾患でさまざまな機能を発揮します。 ミクログリア媒介神経炎症は、アルツハイマー病を含むいくつかの神経変性疾患の重要な病理学的要素です。 ミクログリアによって放出されるこれらの細胞外小胞は、アルツハイマー病が時間の経過とともにどのように伝播し、進行するかに寄与します。
ミクログリアの活性化状態は、EV の固有の分子プロファイルを決定します。 この研究では、研究チームはサイズ排除クロマトグラフィーを使用してミクログリア細胞株であるBV-2からEVを精製し、ラベルフリーの定量的質量分析法とmRNAおよびノンコーディングRNA配列決定法を使用して分子プロファイルを取得しました。
論文の責任著者 スリカント ランガラジュ現在はイェール大学の教授ですが、この論文が出版されたときはエモリー大学の教授でした。 同氏は、「私たちはミクログリア細胞を取得するために in vitro モデルを使用し、それらをさまざまな刺激にさらして、具体的に細胞外小胞でどのようなタンパク質と RNA の変化が起こっているかを理解しました。」と述べました。
研究者らは、BV2ミクログリアをリポ多糖類、インターロイキン-10、またはトランスフォーミング成長因子ベータで処理して、それぞれ炎症誘発性、抗炎症性、恒常性維持状態を模倣した。 彼らのプロテオミクスおよびトランスクリプトーム解析により、リポ多糖処理がミクログリア由来の EV の組成に大きな影響を与えることが示されました。 さらに、リポ多糖で活性化されたミクログリア由来のEVが、休止応答ミクログリアにおいて炎症促進性トランスクリプトーム変化を誘導できることを発見し、ミクログリア由来のEVが炎症シグナルを中継する能力を裏付けた。
「ミクログリアの状態が、ミクログリアが分泌する細胞外小胞のプロファイルに影響を与えることがわかりました」とサンティアゴ教授は語った。 「さらに一歩進めて、分泌された EV カーゴのトランスクリプトミクスを実施し、メッセンジャー RNA を定量することができました。 炎症後に放出されたEVには豊富な量のメッセンジャーRNAが含まれていたため、おそらくこれらのEVがレシピエント細胞での翻訳を媒介し、レシピエント細胞の運命を決定していることがわかりました。 つまり、EVは病気の進行過程に影響を与える可能性があるのです。」
EV は、がんの進行やウイルス感染にも重要な役割を果たします。 EVは血液脳関門を通過できるため、科学者らはEVを開発して薬物を投与できるよう開発に取り組んでいる。
「リハビリテーションや治療のための抗炎症反応を引き起こすために、脳などの患部に直接薬物送達や小分子を送達できるようにEVカーゴを設計すれば、状況が一変するだろう」とサンティアゴ氏は語った。
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#ミクログリア言語の解読
2024-05-14 11:46:48