A Combination of Ontogeny and CNS Environment Establishes Microglial Identity.
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DOI：
10.1016/j.neuron.2018.05.014
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发表时间：
2018-06-27
期刊：
影响因子：
16.2
通讯作者：
Barres BA
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Bennett FC;Bennett ML;Yaqoob F;Mulinyawe SB;Grant GA;Hayden Gephart M;Plowey ED;Barres BA
小胶质细胞是大脑中常驻的巨噬细胞，是动态中枢神经系统的管理者，其令人惊讶的起源于胚胎外卵黄囊。它们独特的个体发育的后果尚不清楚，但对于理解和治疗脑部疾病至关重要。我们创建了一个脑巨噬细胞移植系统，以解开环境和个体发育如何指定小胶质细胞的身份。我们发现供体细胞广泛植入小胶质细胞缺陷小鼠的中枢神经系统中，即使在暴露于细胞培养环境后，小胶质细胞在返回中枢神经系统时也能完全恢复其身份。尽管来自多个组织的移植巨噬细胞可以在大脑中表达小胶质细胞基因，但只有卵黄囊来源的巨噬细胞才能完全获得小胶质细胞身份。移植的来源不当的巨噬细胞，包括人源化宿主中的原代人类细胞，表达疾病相关基因和特定的个体发育标记。通过脑巨噬细胞移植，我们发现了小胶质细胞身份的新原理，这对于疾病研究和骨髓细胞疗法的开发具有广泛的应用。
Microglia, the brain’s resident macrophages, are dynamic CNS custodians with surprising origins in the extra-embryonic yolk sac. The consequences of their distinct ontogeny are unknown but critical to understanding and treating brain diseases. We created a brain macrophage transplantation system to disentangle how environment and ontogeny specify microglial identity. We find that donor cells extensively engraft in the CNS of microglia-deficient mice, and even after exposure to a cell culture environment, microglia fully regain their identity when returned to the CNS. Though transplanted macrophages from multiple tissues can express microglial genes in the brain, only those of yolk-sac origin fully attain microglial identity. Transplanted macrophages of inappropriate origin, including primary human cells in a humanized host, express disease-associated genes and specific ontogeny markers. Through brain macrophage transplantation, we discover new principles of microglial identity, which have broad applications to the study of disease and development of myeloid cell therapies.
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