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Molecular Neurodegeneration
微胶质细胞感知外周信号在脑体相互作用中的作用

2025-11-02

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该研究系统性地总结了外周来源的饮食成分、激素及肠道菌群代谢物等信号分子对微胶质细胞状态的调节作用,提出了微胶质细胞作为整合外周与中枢信号的重要节点,为神经退行性疾病的治疗提供了新的干预靶点。

 

文献概述
本文《Microglia sensing of peripheral signals that bridge the brain and body》,发表于《Molecular Neurodegeneration》杂志,回顾并总结了微胶质细胞如何感知来自外周的信号,包括饮食成分、激素以及肠道菌群代谢产物,并通过其受体系统直接响应这些信号。这些外周信号通过血脑屏障进入脑实质或通过脑脊液扩散,影响微胶质细胞的反应性、形态、吞噬能力及炎症因子释放。研究还强调了微胶质细胞在外周信号调控中的关键作用,并指出饮食干预、激素调节和肠道菌群管理可能成为治疗神经退行性疾病的新策略。

背景知识
微胶质细胞作为中枢神经系统中的常驻免疫细胞,不仅在稳态维持中发挥重要作用,也在神经退行性疾病如阿尔茨海默病(AD)、帕金森病(PD)和多发性硬化(MS)中表现出促炎或抗炎的双重功能。近年来,越来越多的研究关注外周信号对微胶质细胞功能的调控,包括高脂饮食、维生素摄入、激素水平变化及肠道菌群代谢物(如短链脂肪酸、色氨酸代谢物)等。这些信号通过激活微胶质细胞表面受体(如TLR4、FFAR4、VDR、AhR等)来影响其炎症状态和吞噬功能。尽管已有研究表明外周信号可调节微胶质细胞反应性,但其在不同疾病模型中的具体机制、信号通路及细胞特异性调控仍有待深入研究。此外,由于微胶质细胞在不同脑区、不同性别及不同疾病阶段的反应性存在差异,因此系统性地解析这些信号对微胶质细胞的影响,将有助于更精准地设计干预策略。

 

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研究方法与实验
该研究通过文献综述的方式,分析了多种外周信号(饮食成分、激素、肠道菌群代谢物)对微胶质细胞功能的影响。研究特别关注微胶质细胞表达的受体系统,如FFAR4、TLR4、VDR、AhR、LepR、AdipoR1/2等,并结合已有敲除或转基因小鼠模型的研究,探讨这些受体在微胶质细胞信号传导中的作用。此外,研究还分析了不同疾病模型中微胶质细胞对这些外周信号的反应,包括AD、PD、高血压、抑郁模型等。

关键结论与观点

  • 微胶质细胞表达多种外周信号受体,如FFAR4、TLR4、VDR、AhR、LepR和AdipoR1/2,使其能够直接响应饮食脂肪、维生素、激素及肠道菌群代谢物。
  • 高脂饮食(HFD)可通过TLR4激活NF-κB通路促进微胶质细胞炎症反应,而FFAR4则通过招募β-arrestin-2抑制NF-κB信号,从而发挥抗炎作用。
  • 维生素D、C、E、K和A均对微胶质细胞具有抗炎或调节其密度的作用,但这些作用在不同模型中仍需进一步验证。
  • 激素如胰岛素、瘦素、脂联素、雌激素和睾酮可调节微胶质细胞的吞噬活性、炎症因子释放及行为学表现,尤其是在饮食诱导或疾病模型中。
  • 肠道菌群代谢物如短链脂肪酸(SCFA)和色氨酸代谢物可通过AhR和FFAR等受体影响微胶质细胞状态,其在阿尔茨海默病、帕金森病及败血症模型中已被证实具有调节作用。
  • 研究强调需建立微胶质细胞特异性受体敲除模型,以验证外周信号对微胶质细胞的直接作用,并指出饮食与激素调控在疾病模型中具有潜在治疗意义。

研究意义与展望
该研究为理解外周信号如何调控微胶质细胞功能提供了系统性视角,强调了饮食、激素和肠道菌群作为潜在可调控因素的重要性。未来研究应关注微胶质细胞受体的细胞特异性调控机制,并在不同疾病模型中验证这些外周信号对神经退行性疾病的治疗潜力。此外,还需考虑性别、年龄及疾病阶段对微胶质细胞反应性的影响,以实现更精准的疾病干预策略。

 

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结语
微胶质细胞作为中枢神经系统中的关键免疫细胞,其功能受到外周信号的广泛调控。本文系统性地综述了饮食脂肪、维生素、激素及肠道菌群代谢物对微胶质细胞状态的影响,并提出这些信号可能通过特定受体(如TLR4、FFAR4、AhR、LepR、AdipoR等)调节微胶质细胞的炎症反应、吞噬功能及神经元交互。该研究不仅揭示了外周-中枢免疫信号交流的复杂性,也为神经退行性疾病的饮食、激素及微生物干预提供了理论基础。未来研究需结合微胶质细胞特异性受体敲除模型,深入解析外周信号对神经炎症和疾病进程的直接作用,为开发非侵入性治疗策略提供支持。

 

文献来源:
Claire E Young and Melanie A Samuel. Microglia sensing of peripheral signals that bridge the brain and body. Molecular Neurodegeneration.
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