編者按
腦膜對大腦功能至關(guān)重要，但尚未對腦膜細(xì)胞類型和細(xì)胞間相互作用的多樣性進(jìn)行徹底研究。
2024年7月2日，西南大學(xué)羅凌飛團(tuán)隊(duì)在Nature Communications 在線發(fā)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(xì)胞（mLSC），這些細(xì)胞被ependymin特異性標(biāo)記。從形態(tài)學(xué)來看，mLSC形成膜狀結(jié)構(gòu)，包裹大部分軟腦膜血管和所有壁淋巴內(nèi)皮細(xì)胞（muLEC）。
基于其獨(dú)特的細(xì)胞形態(tài)和轉(zhuǎn)錄譜，mLSC的特征與目前所有已知的腦膜細(xì)胞類型不同。由于支持結(jié)構(gòu)的形成和促淋巴管生成因子的產(chǎn)生，mLSCs不僅促進(jìn)muLEC的發(fā)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(fā)現(xiàn)的細(xì)胞類型mLSC，它是muLEC發(fā)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(fā)表時(shí)間：2024年7月2日
作者：羅凌飛等
單位：西南大學(xué)等
01、研究成果
腦膜為中樞神經(jīng)系統(tǒng)（CNS）提供機(jī)械支持和保護(hù)屏障，但在大腦發(fā)育、神經(jīng)炎癥和中樞神經(jīng)系統(tǒng)免疫中也起著不可或缺的作用。沿著從顱骨到腦實(shí)質(zhì)的軸線，腦膜由附著在顱骨上的外硬腦膜、中間的蛛網(wǎng)膜和覆蓋腦實(shí)質(zhì)的內(nèi)軟腦膜組成。蛛網(wǎng)膜、充滿腦脊液的蛛網(wǎng)膜下腔和軟腦膜被稱為蛛網(wǎng)膜層。哺乳動(dòng)物的軟腦膜由成纖維細(xì)胞、神經(jīng)祖細(xì)胞、免疫細(xì)胞、血管周圍細(xì)胞和與實(shí)質(zhì)脈管系統(tǒng)相連的腦膜血管組成。雖然已知多個(gè)腦膜細(xì)胞對大腦的正常功能很重要，但仍需深入探索腦膜細(xì)胞類型的構(gòu)成和功能。
由單層盲端淋巴內(nèi)皮細(xì)胞（LEC）組成的淋巴管網(wǎng)絡(luò)分布在大部分身體組織中，負(fù)責(zé)維持間質(zhì)液穩(wěn)態(tài)、免疫監(jiān)視和脂質(zhì)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(xì)胞從中樞神經(jīng)系統(tǒng)引流到外周淋巴網(wǎng)絡(luò)，從而參與大腦中免疫監(jiān)視和炎癥反應(yīng)的調(diào)節(jié)。在非人靈長類動(dòng)物和人類的腦膜中也發(fā)現(xiàn)了腦膜淋巴管的存在，近期有研究學(xué)者在幼年和成年斑馬魚中檢測到了腦膜淋巴管。此外，已發(fā)現(xiàn)血管周圍LEC群存在于附著在斑馬魚腦實(shí)質(zhì)的膜中，命名為壁淋巴內(nèi)皮細(xì)胞（muLECs）。
轉(zhuǎn)錄組學(xué)將muLEC表征為LEC群體，并表達(dá)經(jīng)典的LEC標(biāo)記物，包括prox1a、lyve1b、vegfr3和mrc1a，且muLEC的發(fā)育依賴于vegfc/vegfr3/ccbe1信號(hào)傳導(dǎo)軸。值得注意的是，生理?xiàng)l件下muLECs不會(huì)形成淋巴管，而是始終保持分散的單細(xì)胞群落。非管狀muLEC的特征與管狀外周和顱內(nèi)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(xì)胞，也參與調(diào)節(jié)腦膜血管系統(tǒng)的發(fā)育輔助受傷后腦血管再生。然而，仍不清楚muLECs的發(fā)育機(jī)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(xì)胞覆蓋整個(gè)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(biāo)記的腦膜淋巴支持細(xì)胞（mLSC）。這些扁平且不規(guī)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(gè)成年期的膜狀結(jié)構(gòu)。mLSCs表現(xiàn)出獨(dú)特的轉(zhuǎn)錄組學(xué)特征，并表達(dá)獨(dú)特的標(biāo)記物，與其他已知的腦膜細(xì)胞有明顯區(qū)別。muLEC始終位于mLSC組成的膜上。從功能上講，在早期發(fā)育階段，mLSCs提供遷移軌跡并產(chǎn)生促淋巴管生成因子以激活muLECs的發(fā)育。隨后，mLSCs維持非管狀muLEC的形態(tài)和分散分布，以及消融后muLEC的再生。總得來說，上述發(fā)現(xiàn)增強(qiáng)了人類對脊椎動(dòng)物腦膜細(xì)胞組成和相互作用的理解。
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