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浙江大学史鹏教授团队揭示下丘脑小胶质细胞促进高血压交感神经过度兴奋
来源: | 作者:康森特生物科技 | 发布时间: 2024-08-14 | 1972 次浏览 | 分享到:


2024年8月7日Immunity杂志在线发表浙江大学史鹏教授团队的研究成果:下丘脑小胶质细胞ATP-P2Y12-C/EBPβ信号介导高血压的发生。


 

1、高血压模型小胶质细胞反应性激活发生在交感神经元过度兴奋之前

在注射硝基左旋精氨酸甲酯(L-NAME,引起高血压)3天后PVN脑区小胶质细胞数量增多,但在调节交感神经的躯体感觉桶状皮层(S1BF)和外侧下丘脑区域并未检测到这种增加。此外,注射血管紧张素II(Ang II)3天后也能增加小胶质细胞数量。

电生理实验和免疫荧光实验发现在L-NAME注射后第5天PVN脑区前交感神经元放电活动增强,血液中去甲肾上腺素浓度升高,表明交感神经元兴奋。单细胞测序发现在L-NAME注射后第3天PVN脑区小胶质细胞差异性富集表达基因主要与细胞迁移、活性氧、炎症反应信号通路有关,这些结果表明PVN脑区小胶质细胞反应性激活发生在交感神经元过度兴奋之前。

图1、高血压模型小胶质细胞反应性激活发生在交感神经元过度兴奋之前

 

2、独特的血管拓扑结构使外周ATP更容易通过血脑屏障进入PVN

已有研究表明血压升高后血液中红细胞释放ATP,后者通过嘌呤能受体可促进小胶质细胞迁移。免疫荧光实验发现L-NAME注射后第3天PVN脑区小胶质细胞增殖并不多,表明增多的小胶质细胞可能是迁移形成的。侧脑室内注射ATP水解酶可阻断高血压模型早期的小胶质细胞增多。光纤成像记录系统结合ATP荧光探针发现在Ang II诱发的高血压模型中PVN脑区ATP释放增多。
静脉注射外源性罗丹明B(分子大小接近于ATP)后主要聚集在下丘脑。进一步形态学分析发现相比于其他脑区,PVN脑区毛细血管密度更大,血管直径更小,分支更多。这些结果表明PVN脑区独特的血管形态学特点使其更容易募集外周的ATP。


 

图2、PVN脑区独特的血管拓扑结构

 

3、C/EBPβ-P2Y12信号调控高血压模型中小胶质细胞激活

表达在小胶质细胞的嘌呤能受体P2Y12在血脑屏障损伤时可促进小胶质细胞迁移。高血压模型小鼠侧脑室注射P2Y12拮抗剂后可减少PVN脑区小胶质细胞聚集,并能降低血压。P2Y12激动剂注射3天后可特异性增加PVN脑区小胶质细胞密度。通过基因工具小鼠特异性敲除小胶质细胞P2Y12也可以减少高血压模型早期小胶质细胞聚集,也能够有效降低血压。

在L-NAME和Ang II引起PVN脑区小胶质细胞33个差异性表达基因中均出现转录因子CCAAT增强子结合蛋白β(C/EBPβ)。立体细胞实验发现ATP可增加小胶质细胞C/EBPβ表达,这种变化可被P2Y12拮抗剂阻断。高血压模型早期PVN脑区小胶质细胞C/EBPβ磷酸化水平升高,敲除P2Y12可阻断这种升高。通过病毒工具特异性敲除小胶质细胞C/EBPβ后可减少高血压模型小鼠PVN脑区小胶质细胞聚集,降低血压。

图3、C/EBPβ-P2Y12信号调控高血压模型中小胶质细胞激活

 

 

总结

本文发现高血压模型小鼠早期外周ATP通过独特的血管形态学特征募集到下丘脑PVN脑区,并通过P2Y12促进小胶质细胞聚集,引起神经免疫反应,引起交感神经过度兴奋,最终增加血压。

 

声明:本文是在原英文文献基础上进行解读,存在观点偏向性,仅作分享,请参考原文深入学习。

参考文献:https://doi.org/10.1016/j.immuni.2024.07.011