Iba1缺乏会阻碍轴突损伤后小胶质细胞的突触重塑及神经元的存活

《Journal of Neuroinflammation》：Iba1 deficiency impairs microglial synaptic remodeling and neuronal survival after axonal injury

　　

摘要

背景

在病理条件下，小胶质细胞会重塑神经元回路；然而，这些反应的分子机制及其对运动神经元存活的影响仍不清楚。

方法

利用CRISPR/Cas9技术敲除了Aif1（Iba1）基因，通过免疫组织化学、透射电子显微镜以及对面神经运动核的单核RNA测序方法评估了基线表型及小鼠对单侧面神经损伤的反应。在损伤后28天，研究人员测量了运动神经元的存活情况以及细胞核中的γH2AX焦点数量。

结果

在基线状态下，Iba1^?/?小鼠的体重低于野生型小鼠，并表现出轻微的行为异常。面神经损伤后，Iba1^?/?小鼠中ChAT阳性运动神经元的微胶质细胞包覆程度降低，与Iba1^+/+小鼠相比，较少有神经元表现出广泛的微胶质细胞覆盖。在超微结构方面，野生型小鼠损伤后观察到的体细胞突触丢失现象在Iba1^?/?小鼠中并未出现，且受伤的运动神经元与微胶质细胞的接触也较少。单核转录组分析显示，在损伤后Iba1^?/?小鼠中干扰素反应相关的微胶质细胞状态显著增强，而受损的运动神经元则表现出与突触组织和神经传递相关的转录程序改变。在损伤28天时，Iba1^?/?小鼠的运动神经元存活率降低，ChAT表达减少，细胞核中的γH2AX焦点增加。

解释

Iba1基因介导的小胶质细胞与神经元之间的相互作用有助于损伤后有效的突触周围重塑；这种反应的破坏会导致炎症状态的变化，并进而影响运动神经元的存活。

背景

在病理条件下，小胶质细胞会重塑神经元回路；然而，这些反应的分子机制及其对运动神经元存活的影响仍不清楚。

方法

利用CRISPR/Cas9技术敲除了Aif1（Iba1）基因，通过免疫组织化学、透射电子显微镜以及对面神经运动核的单核RNA测序方法评估了基线表型及小鼠对单侧面神经损伤的反应。在损伤后28天，研究人员测量了运动神经元的存活情况以及细胞核中的γH2AX焦点数量。

结果

在基线状态下，Iba1^?/?小鼠的体重低于野生型小鼠，并表现出轻微的行为异常。面神经损伤后，Iba1^?/?小鼠中ChAT阳性运动神经元的微胶质细胞包覆程度降低，与Iba1^+/+小鼠相比，较少有神经元表现出广泛的微胶质细胞覆盖。在超微结构方面，野生型小鼠损伤后观察到的体细胞突触丢失现象在Iba1^?/?小鼠中并未出现，且受伤的运动神经元与微胶质细胞的接触也较少。单核转录组分析显示，在损伤后Iba1^?/?小鼠中干扰素反应相关的微胶质细胞状态显著增强，而受损的运动神经元则表现出与突触组织和神经传递相关的转录程序改变。在损伤28天时，Iba1^?/?小鼠的运动神经元存活率降低，ChAT表达减少，细胞核中的γH2AX焦点增加。

解释

Iba1基因介导的小胶质细胞与神经元之间的相互作用有助于损伤后有效的突触周围重塑；这种反应的破坏会导致炎症状态的变化，并进而影响运动神经元的存活。