Mikrogliák eredete és differenciációja 2017. 10. 24. Jordán Viktória F. Ginhoux et al. Origin and differentiation of microglia, 2013 F. Ginhoux et al. Fate mapping anaylsis reveals that adult microglia derive from primitive macrophages
Mikrogliák általánosan: Mezodermális eredetű, territoreális sejtek Monocyta/makrophag vonal Glia 5-20%-a Nyugvó sejtek Nyúlványos alak Mikrokörnyezet folyamatos monitorozása Aktiválódott sejtek Amőboid alak Vándorlás a változást kiváltó tényezők felé Elhalt sejteket fagocitálják Egészséges neuronális hálózatok kialakítása Fertőzéskor az első aktiválódó sejtcsoport Citokinek, kemokinek, NO
Hematopoetikus prekurzorok C57BL/6 CD45.2+ újszülöttbe CD45.1+ sejtek 3 hónap Leukocytak, szöveti makrofágok 30%-a donorból származik Mikrogliák 95%-a donorban marad Felnőtt csontvelő kiméra egerek keringő hematopoetikus sejtekből microglia? 10, 15, 21 hónap Agyi parenchima microgliái 10-20% donorból Parabiotikus egerek - felnőtt hematopoetikus prekurzor turnover 1, 12 hónap Monocytak, szöveti macrophagok 30%-a donorból Microgliak < 5%-a donorból Perinatálisan keringő hematopoetikus prekurzorok nem járulnak hozzá a microglia homeosztázishoz, postnatalisan a microgliak lokális, prenatalisan felállt jelekkel szabályozódnak!
Microgliak eredete E7-E9: primitív hematopoetikus hullám a szikhólyagból [definitív hematopoetikus hullám: AGM régió] E10.5 magzati máj kolonizálása E11.5 magzati máj a fő hematopoetikus szerv Később lép, csontvelő
CX3CR1(fractalkine) GFP+ knock in egér Fractalkine: korai myeloid prekurzorok és microgliak markere Myeloid sejtek kilépése az agyba E9.5-től CD11b microglia marker
Differenciálódás CSF-1 colony stimulating factor-1 és receptora macrophag differenciálódás E9.5 szikzacskó marcophagjai és microgliaiban hasonló expresszió CSF-1R hiány microgliak száma csökken, keringő monocytaké nem CSF-1 -/- CSF-1R -/- minimális microglia fejlődés nem fejlődnek microgliak IL-34, mint szekunder ligand!
Myeloid prekurzorokból microgliak In vivo sejtvonal tracing tamoxifennel indulkálható Cre-egerekben, Runx1 kontroll alatt Runx1: TF, hematopoetikus őssejtekből érett vérsejtek E6.5-E8.0 proximális viszcerális szikzacskó régióban Runx1-Cre egerek + eyfp-cre egerek + tamoxifen vemhes egerekbe E10.5 és E13.5 - jelölt szikzacskó macrophagok és microgliak aránya hasonló (E7.5-E8.0 között aktiválva!) Macrophagok és microgliák hasonló eredetűek, microglia leválás első hulláma E8.0 előtt Runx1 progenitorokból microglia E6.5-E7.0 között aktiválva: microgliak 3,77%-a eyfp+ E7.0-E7.25 között aktivála: microgliak 29.6%-a eyfp+ Keringő leukocytak < 1%-a eyfp+ A primitív myeloid progenitorok, amik E7.5 előtt válnak le hozzájárulnak a felnőtt mikroglia homeosztázishoz az egészséges agyban, de nem nagyon járulnak hozzá a keringő felnőtt leukocítak pooljához.
Hematopoetikus sejtek agyszövetbe jutása E7.25-E7.5 Runx1-eYFP vemhes nőstények + tamoxifen E8.5 szikzacskóban sok eyfp+ sejt, agyhólyagokban szinte semmi E9.5 agyhólyagokban is megjelennek az eyfp+ sejtek Keringési rendszer felállása után (E9.0 körül) filtrálódnak az agyszövetbe + Keringési hiba esetén a szikzacskóban magas macrophag szám, agyban szinte nincs microglia Definitív hematopoesis szerepe: - eyfp+ leukocytak száma E8.5-E9.5 között aktivált egerek > E7.25-E7.5 között aktivált egerek - eyfp+ microgliak száma E8.5 után aktivált egerekben néhány sejt Tehát a definitív hematopoesis minimálisan, de inkább semennyire se járul hozzá a felnőtt mikroglia fejlődéséhez.
Összegzés CNS mikrogliái primitív meloid prekurzorokból fejlődnek Primitív macrophagok a szikzacskóban differenciálódnak a keringés felállása előtt Primitív macrophagok evolúciósan erősen konzerváltak (emlős, madár, zebrahal) fontos szerep a normális agyszövet kialakításában, embrió korai fejlődésében Keringési jelektől függetlenül szabályozódnak végig az élet során