早期使用CSF1R抑制剂治疗后听力性脑干缺陷可通过小胶质细胞的再生得到很大程度的恢复

来源:医博士  | 2022-03-17 作者:毛毛虫    


听觉脑干中专门的神经电路进行听觉处理所需的计算,包括声源定位,听神经纤维与耳蜗前腹核内的浓密细胞形成突触。小胶质细胞通过突触的消除、新突触的构建和突触的重塑,在神经发育和神经回路的形成中发挥重要作用。当小胶质细胞功能受到干扰时,过量的突触会在成年期持续存在,导致神经回路的解剖异常。

 

MNTB 中的小胶质细胞在出生后的第一周是稀疏的,然后在两周后听力出现后密度达到峰值。听力发作前小胶质细胞的消除导致过多的多神经支配神经元,这表明小胶质细胞在脑干神经回路的发展中起着重要作用。

 

与小胶质细胞一样,星形胶质细胞支持突触发育和重塑。尽管小胶质细胞和星形胶质细胞在起源和结构上存在差异,但这些细胞类型对损伤表现出协调反应。星形胶质细胞和小胶质细胞通过双向信号传递,对环境信号有共同的反应。

 

小胶质细胞可影响星形细胞蛋白的表达,星形细胞可通过多种途径向小胶质细胞发出信号。在听神经干中,小胶质细胞的缺失阻止了胶质纤维酸性蛋白(GFAP)星形细胞表达的出现,这是成熟星形胶质细胞的标志,进一步突出了这两个胶质细胞群体之间的关系。

 

在这里,笔者测试了出生后药物消除后小胶质细胞是否可以恢复,以及小胶质细胞的再聚集是否可以恢复听觉脑干通路的发育。进一步测试了暂时的产后小胶质细胞消除是否对听觉功能有影响。

 

在出生后早期用集落刺激因子1受体抑制剂(CSF1R)耗尽小胶质细胞。然后,通过在产后一天 10 后停止治疗来允许小胶质细胞重新填充。

 

笔者发现小胶质细胞缓慢地重新定植脑干,首先是在外侧区域,然后是逐渐在更多的内侧区域。当小胶质细胞重新填充 MNTB 时,P13 处存在的缺陷、突触修剪和 GFAP 表达降低都得到了纠正。

 

此外,笔者使用ABR评估了这些动物的整体听脑干功能。笔者发现,在4周大时,听觉阈值升高,潜伏期和峰间潜伏期增加,几乎所有ABR峰值的振幅降低,对大多数频率的反应都是如此。到7周大时,ABR部分恢复正常。提示小胶质细胞在神经元突触剪枝、星形胶质细胞成熟和听脑干功能成熟中具有早期发育作用。笔者的发现进一步表明,小胶质细胞可以在发育后期发挥作用,至少在一定程度上,恢复听觉脑干回路的正常形成。

 

神经元和神经胶质之间的信号传导对于功能性神经回路的形成是必要的。先前通过使用集落刺激因子 1 受体 (CSF1R) 消除出生后小胶质细胞,证明了小胶质细胞在梯形体内侧核 (MNTB) 中连接成熟中的作用。听觉能力成熟后,成熟星形胶质细胞标志物胶质纤维酸性蛋白(GFAP)显著减少。

 

在此,笔者研究了停止CSF1R抑制剂治疗后小胶质细胞填充小鼠MNTB所需的时间过程。然后,检查了小胶质细胞缺失后所见的缺陷是否通过小胶质细胞再生得到纠正。

 

笔者发现小胶质细胞在4周大时(停止治疗后18天)恢复到正常水平。4周时MNTB神经元的盏神经支配水平与对照组相当,7周时GFAP表达恢复。

 

笔者进一步研究了小胶质细胞的消除和再聚集对听觉功能的影响,使用听觉脑干记录(ABRs)。4周时,临时性小胶质细胞耗竭显著提高了4.8和12 kHz的听觉阈值。治疗显著影响潜伏期、峰间潜伏期和所有ABR峰值的振幅,响应许多测试频率。这些影响在七周后基本恢复。这些发现突出了小胶质细胞在发育早期形成听觉神经回路中的功能。此外,结果表明小胶质细胞在电路细化后仍保留其发育功能。

 

医博士编译: Milinkeviciute G, Chokr SM & Cramer K. Auditory Brainstem Deficits from Early Treatment with a CSF1R Inhibitor Largely Recover with Microglial Repopulation. Cureus. 2021; 8(2):ENEURO.0318-20.2021.

原文链接:https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33558268/ 


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