動物所揭示小膠質細胞發育的調控機制

　　小膠質細胞是腦中固有的免疫細胞，是腦中重要的免疫防線，保護大腦免受病毒細菌的入侵和破壞。小膠質細胞也在大腦的損傷、炎癥和神經退行性疾病方面扮演著重要角色。小膠質細胞除了在成年生理病理條件下發揮作用外，還在腦發育的整個階段都發揮著重要作用。小膠質細胞的這些重要作用與其在胚胎大腦皮層中特定的時空分布有關，但是在神經發生過程中小膠質細胞在腦中是如何發育的，神經干細胞是否會影響小膠質細胞的發育目前還不清楚。

　　中國科學院動物研究所焦建偉研究組通過對不同時期小鼠胚胎大腦進行切片染色觀察發現，小膠質細胞在早期胚胎大腦中大量分布于神經干細胞豐富的室管膜區和室管膜下區（VZ/SVZ），而皮層板區域幾乎沒有分布。同時觀察到組蛋白變體H2A.Z.2豐富表達于VZ/SVZ區域的神經干細胞中。為了進一步研究在神經干細胞中敲除H2A.Z.2是否能夠調控早期小膠質細胞的發育，研究人員通過在神經干細胞中特異敲除H2A.Z.2，發現敲除H2A.Z.2后會引起小膠質細胞在VZ/SVZ區域的異常增加。同時也發現H2A.Z.2缺失也促進了神經干細胞中的放射狀膠質細胞向中間前體細胞轉變。

　　研究人員通過對H2A.Z.2敲除鼠的RNA-seq測序發現，H2A.Z.2能夠調控神經干細胞中趨化因子Cxcl14的分泌。首次證明了趨化因子Cxcl14對腦中小膠質細胞的發育具有重要調控作用。H2A.Z.2作為非常重要的組蛋白變體之一，影響染色質結構參與許多生物學過程，例如轉錄調控、染色體分離、異染色質形成和基因組穩定性等。H2A.Z.2通過招募H3k9甲基化轉移酶G9a到Cxcl14的啟動子區域來調節Cxcl14的轉錄，進而影響小膠質細胞的發育。

　　這項研究表明，表觀調控分子H2A.Z.2介導的神經干細胞在調控早期小膠質細胞的發育中具有關鍵作用，拓寬了對中樞神經系統中兩種不同類型細胞互相交流的認識，為探索神經免疫相關疾病提供了新的思路。

　　相關研究成果于11月11日在《美國國家科學院院刊》（PNAS）雜志以Direct Submission方式發表了題為Neural progenitor cells mediated by H2A.Z.2 regulate microglial development via Cxcl14 in the embryonic brain 的研究論文。博士研究生李忠秋為論文第一作者，研究員焦建偉為論文通訊作者。該項目得到中科院先導專項、國家重點研發計劃、國家自然科學基金委項目的支持。

圖：神經干細胞調控小膠質細胞發育