米諾環(huán)素對基因Csf1r單倍劑量不足的ALSP小鼠模型的小膠質(zhì)細(xì)胞病具有保護(hù)作用
Minocycline protects against myocardial ischemia/reperfusion injury in rats by upregulating MCPIP1 to inhibit NF-κB activation
【背景】集落刺激因子1受體（CSF1R）的突變可以引起成人起病的腦白質(zhì)病伴軸索球樣變和色素膠質(zhì)細(xì)胞（ALSP），最近已證實這是一種以認(rèn)知障礙為特征的原發(fā)性小膠質(zhì)細(xì)胞病。盡管CSF1R介導(dǎo)的小膠質(zhì)細(xì)胞病的分子機制仍不清楚，但治療策略一般都以調(diào)節(jié)小膠質(zhì)細(xì)胞功能為目標(biāo)。特別是小膠質(zhì)細(xì)胞抑制劑米諾環(huán)素，已被證明可減輕多種神經(jīng)退行性疾病的學(xué)習(xí)和記憶障礙。本研究的目的是研究 ALSP的致病機制，并探索米諾環(huán)素在ALSP體內(nèi)模型中的治療效果。我們假設(shè)通過米諾環(huán)素抑制小膠質(zhì)細(xì)胞的活化可以逆轉(zhuǎn)ALSP 模型小鼠的行為和病理缺陷。
【方法】我們利用CRISPR/Cas9基因組編輯技術(shù)構(gòu)建了Csf1r單倍劑量不足的ALSP小鼠模型，并進(jìn)行了長期電位（LTP）的電生理記錄和行為測試，以驗證對8-11月齡小鼠臨床ALSP特征的重現(xiàn)。利用RNA測序用來探索ALSP分子發(fā)病機制中富集的基因表達(dá)。通過免疫熒光檢測雄性ALSP小鼠腦切片中的Iba1和CD68來評估小膠質(zhì)細(xì)胞的活化，并評估Csf1r+/-小膠質(zhì)細(xì)胞的促炎活化和吞噬作用。Csf1r+/-小鼠和野生型對照同窩出生的小鼠腹腔注射米諾環(huán)素或藥物對照4周后，通過行為測試、組織分析和形態(tài)檢查評估治療效果。
【檢測方法】所用設(shè)備為蘇州宇測生物科技有限公司的全自動單分子免疫檢測儀AST-Sc-Lite，所用試劑盒為IL-1β和TNF-α，檢測樣本為小鼠腦裂解物上清液或原代小膠質(zhì)細(xì)胞條件培養(yǎng)基。
【結(jié)果】我們發(fā)現(xiàn)，海馬體CA1區(qū)神經(jīng)元的LTP記錄顯示突觸功能減弱，而行為測試顯示雄性Csf1r+/-小鼠的空間記憶和認(rèn)知記憶受損。在Csf1r+/-小膠質(zhì)細(xì)胞中還觀察到活化、促炎細(xì)胞因子產(chǎn)生和吞噬能力增強。米諾環(huán)素能抑制Csf1r+/-小膠質(zhì)細(xì)胞在體外和體內(nèi)的活化。值得注意的是，服用米諾環(huán)素可部分挽救了Csf1r+/-小鼠的行為和病理缺陷，這可能是由于Csf1r+/-小鼠的小膠質(zhì)細(xì)胞炎癥和吞噬作用受到了抑制。
【結(jié)論】我們的研究表明，CSF1R缺陷會導(dǎo)致小膠質(zhì)細(xì)胞異?；罨?，其特征是促炎表型和髓鞘的吞噬作用增強。我們的研究結(jié)果還表明，米諾環(huán)素抑制小膠質(zhì)細(xì)胞可改善CSF1R缺陷雄性小鼠的行為障礙和ALSP發(fā)病機制，這表明CSF1R相關(guān)白質(zhì)腦病有可能成為潛在的治療靶點。總之，這些數(shù)據(jù)支持米諾環(huán)素對雄性ALSP模型小鼠的CSF1R相關(guān)小膠質(zhì)細(xì)胞病具有保護(hù)作用。
DOIhttps://doi.org/10.1038/s41401-019-0214-z
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