文献解读 | 小胶质细胞碎片通过RUBICON依赖性非典型自噬降解

20221024日,复旦大学附属华山医院神经外科Bo Peng团队在《Nature Communications》上发表题为“Microglial debris is cleared by astrocytes via C4b-facilitated phagocytosis and degraded via RUBICON-dependent noncanonical autophagy in mice”的文章,阐明了小鼠小胶质细胞碎片清除的细胞和分子机制。

在这篇文章中,云克隆蛋白【补体4B(C4B)重组蛋白,RPB305Mu01;补体成分4a(C4a)重组蛋白,RPA389Mu01;补体成分1q子成分A(C1qA)重组蛋白,RPD207Mu01;补体成分3(C3)重组蛋白,RPA861Mu01】受到科研工作者的认可,荣登优秀国际期刊。

小胶质细胞是中枢神经系统中的常驻免疫细胞,在中枢神经系统发育、稳态和疾病中起着至关重要的作用。在整个生命周期中,老的小胶质细胞死亡,新的小胶质细胞通过自我更新再生。如果小胶质细胞碎片没有及时清除,积聚的碎片可能会影响中枢神经系统功能。然而,小胶质细胞碎片清除的潜在机制仍不清楚。为此,作者研究了小胶质细胞碎片清除的细胞和分子机制。

作者首先筛选了大脑中的主要细胞类型作为潜在的候选细胞,包括星形胶质细胞、周细胞、内皮细胞、血管平滑肌细胞、少突胶质细胞前体细胞、少突胶质细胞、神经元、神经干细胞、小胶质细胞和中枢神经系统边界相关巨噬细胞。他们发现小胶质细胞碎片主要由星形胶质细胞清除,星形胶质细胞是非专业吞噬细胞,具有非典型和复杂的反应状态。在生理和病理条件下,星形胶质细胞吞噬率与小胶质细胞周转率呈正相关。他们还证明星形细胞吞噬小胶质碎片是通过C4b调理机制促进的,被吞噬的小胶质碎片随后通过LC3相关吞噬作用(LAP)降解,这是一种非典型自噬。然后将含有LC3相关碎片的吞噬体与溶酶体融合形成吞噬溶酶体进行进一步降解。LAP形成的干扰破坏了被吞噬的微胶质碎片的降解,并诱导了未降解碎片在星形胶质细胞中的积聚,这表明其在维持中枢神经系统稳态中起着重要作用。

综上所述,星形胶质细胞的过度吞噬能力可能是保护中枢神经系统免受累积的小胶质细胞碎片影响的关键,从而维持中枢神经系统的稳态。