
編者按
腦膜對大腦功能至關重要,但尚未對腦膜細胞類型和細胞間相互作用的多樣性進行徹底研究。
2024年7月2日,西南大學羅凌飛團隊在Nature Communications 在線發表題為“Meningeal lymphatic supporting cells govern the formation and maintenance of zebrafish mural lymphatic endothelial cells”的研究論文,該研究從斑馬魚軟腦膜中鑒定出一組腦膜淋巴支持細胞(mLSC),這些細胞被ependymin特異性標記。從形態學來看,mLSC形成膜狀結構,包裹大部分軟腦膜血管和所有壁淋巴內皮細胞(muLEC)。
基于其獨特的細胞形態和轉錄譜,mLSC的特征與目前所有已知的腦膜細胞類型不同。由于支持結構的形成和促淋巴管生成因子的產生,mLSCs不僅促進muLEC的發育并維持muLECs在軟腦膜中的分散分布,而且是muLEC消融后再生所必需的。該研究表征了軟腦膜中一種新發現的細胞類型mLSC,它是muLEC發育、維持和再生所必需的。
文章題目
Meningeal lymphatic supporting cells govern the formation and maintenance of zebrafish mural lymphatic endothelial cells
雜志:《Nature Communications》(IF=16.6)
發表時間:2024年7月2日
作者:羅凌飛等
單位:西南大學等
01、研究成果
腦膜為中樞神經系統(CNS)提供機械支持和保護屏障,但在大腦發育、神經炎癥和中樞神經系統免疫中也起著不可或缺的作用。沿著從顱骨到腦實質的軸線,腦膜由附著在顱骨上的外硬腦膜、中間的蛛網膜和覆蓋腦實質的內軟腦膜組成。蛛網膜、充滿腦脊液的蛛網膜下腔和軟腦膜被稱為蛛網膜層。哺乳動物的軟腦膜由成纖維細胞、神經祖細胞、免疫細胞、血管周圍細胞和與實質脈管系統相連的腦膜血管組成。雖然已知多個腦膜細胞對大腦的正常功能很重要,但仍需深入探索腦膜細胞類型的構成和功能。
由單層盲端淋巴內皮細胞(LEC)組成的淋巴管網絡分布在大部分身體組織中,負責維持間質液穩態、免疫監視和脂質吸收。小鼠硬腦膜中的腦膜淋巴管將腦脊液、大分子和免疫細胞從中樞神經系統引流到外周淋巴網絡,從而參與大腦中免疫監視和炎癥反應的調節。在非人靈長類動物和人類的腦膜中也發現了腦膜淋巴管的存在,近期有研究學者在幼年和成年斑馬魚中檢測到了腦膜淋巴管。此外,已發現血管周圍LEC群存在于附著在斑馬魚腦實質的膜中,命名為壁淋巴內皮細胞(muLECs)。
轉錄組學將muLEC表征為LEC群體,并表達經典的LEC標記物,包括prox1a、lyve1b、vegfr3和mrc1a,且muLEC的發育依賴于vegfc/vegfr3/ccbe1信號傳導軸。值得注意的是,生理條件下muLECs不會形成淋巴管,而是始終保持分散的單細胞群落。非管狀muLEC的特征與管狀外周和顱內LEC的特征不同。除了消除大腦中的各種代謝廢物,muLECs作為一種血管周細胞,也參與調節腦膜血管系統的發育輔助受傷后腦血管再生。然而,仍不清楚muLECs的發育機制以及它們在軟腦膜中分散分布的形成和維持過程。

圖為斑馬魚軟腦膜中的ependymin陽性細胞覆蓋整個階段的muLECs(摘自Nature Communications )
該研究在斑馬魚軟腦膜中鑒定了一組由ependymin特異性標記的腦膜淋巴支持細胞(mLSC)。這些扁平且不規則的紡錘形mLSC在受精后2天以部分重疊的方式積累,形成覆蓋大腦并維持整個成年期的膜狀結構。mLSCs表現出獨特的轉錄組學特征,并表達獨特的標記物,與其他已知的腦膜細胞有明顯區別。muLEC始終位于mLSC組成的膜上。從功能上講,在早期發育階段,mLSCs提供遷移軌跡并產生促淋巴管生成因子以激活muLECs的發育。隨后,mLSCs維持非管狀muLEC的形態和分散分布,以及消融后muLEC的再生??偟脕碚f,上述發現增強了人類對脊椎動物腦膜細胞組成和相互作用的理解。
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