NRR:中国南通大学徐绘和同济大学陆建峰团队揭示视网膜再生中免疫细胞-Müller细胞互作及其调控再生的机制

B站影视 内地电影 2025-03-28 08:37 1

摘要:视网膜色素变性、年龄相关黄斑变性等视网膜退行性疾病可严重损害患者的视觉功能,甚至导致完全失明。遗憾的是目前临床上对此尚无有效治愈方法。因此,寻找修复受损视网膜的新途径有重要的医学意义。在低等脊椎动物斑马鱼的视网膜中,Müller细胞具有干细胞样功能,其可在视网

视网膜色素变性、年龄相关黄斑变性等视网膜退行性疾病可严重损害患者的视觉功能,甚至导致完全失明。遗憾的是目前临床上对此尚无有效治愈方法。因此,寻找修复受损视网膜的新途径有重要的医学意义。在低等脊椎动物斑马鱼的视网膜中,Müller细胞具有干细胞样功能,其可在视网膜受损后重编程和增殖形成祖细胞,而后者可进一步迁移并分化为多种类型视网膜神经元。此前有研究表明,炎症和小胶质细胞/巨噬细胞是斑马鱼视网膜再生的必要条件,然而免疫细胞在视网膜再生过程中的异质性及其调控Müller细胞重编程和增殖的机制尚不清楚。

最近,中国南通大学徐绘团队和同济大学陆建峰团队在《中国神经再生研究(英文)》(Neural Regeneration Research)上发表了题为“Single-cell RNA sequencing reveals the heterogeneity and interactions of immune cells and Müller glia during zebrafish retina regeneration”的研究,其通过单细胞测序和实验分析了斑马鱼视网膜再生过程中Müller细胞和免疫细胞的转录谱、异质性和细胞互作。

徐绘和陆建峰等首先发现在未损伤的视网膜中存在2种不同类型的静息Müller细胞(1型和2型)。视网膜损伤后,1型静息Müller细胞转变为免疫调控Müller细胞和激活状态Müller细胞,而后者为处于重编程和增殖状态的Müller细胞亚型;2型静息Müller细胞则转变为视杆前体细胞,可参与视杆细胞的再生。视网膜中的小胶质细胞根据表达谱可被分为1型、2型和增殖型。视网膜损伤后小胶质细胞发生明显的状态转变,由抑炎的2型转变为促炎的1型和增殖型。有趣的是,在损伤后2d这些1型和增殖型小胶质细胞又逐渐恢复至抑炎状态,这提示视网膜损伤后小胶质细胞存在一个动态可逆的状态转变过程。进一步细胞互作分析揭示了Müller细胞和免疫细胞之间存在着广泛的互作,且多种互作在不同类型的免疫细胞中均存在,提示它们可能协同调控Müller细胞的再生反应。

作为免疫细胞- Müller细胞互作的一个例子,徐绘和陆建峰团队选取了Jak1-Stat3信号通路加以进一步研究。单细胞测序显示视网膜损伤后,Jak1-Stat3信号通路基因在免疫调控Müller细胞和激活状态Müller细胞中高表达;免疫细胞表达多种可激活Stat3信号的细胞因子,而Müller细胞表达其对应的受体。进一步实验发现,通过免疫抑制或细胞消融清除视网膜的小胶质细胞可显著抑制视网膜和Müller细胞中的Jak1-Stat3信号;与此相反,通过玻璃体注射酵母多糖增强炎症则显著增强该通路基因的表达。重要的是,炎症和Jak1-Stat3信号可调控损伤后Müller细胞的状态变化,促进其由静息状态向激活和增殖方向转变。

徐绘和陆建峰等首次在单细胞水平揭示了自发性视网膜再生中免疫细胞和Müller细胞的异质性及互作关系,并以Jak1-Stat3信号为例展示了炎症和免疫细胞调节Müller细胞状态转变的机制。这些发现加深了人们对自发性视网膜再生调控机制的理解,并有可能为哺乳动物的视网膜再生提供新思路。

文章来源:Xu H, Cao L, Chen Y, Zhou C, Xu J, Zhang Z, Li X, Liu L, Lu J (2025) Single-cell RNA sequencing reveals the heterogeneity and interactions of immune cells and Müller glia during zebrafish retina regeneration. Neural Regen Res 20(12):3635-3648.

来源:中国神经再生研究杂志

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