• 研究报告 •
寇涵婧,黄志斌,张文清,陈琪
Hanjing Kou, Zhibin Huang, Wenqing Zhang, Qi Chen
摘要: 小胶质细胞作为中枢神经系统的固有免疫细胞,可通过吞噬作用有序地清除坏死神经元、细胞碎片及病原体并维持整个神经系统的稳定。吞噬作用是细胞内一系列蛋白协同调控的动态过程,包括捕获货物形成吞噬体、吞噬体成熟以及溶酶体降解等步骤。其中,吞噬体成熟过程依赖V-ATPase为溶酶体持续提供酸化,而V-ATPase的质子转运效率则主要取决于a亚基。在哺乳动物中,V-ATPase a亚基有4种亚型(a1、a2、a3和a4),斑马鱼(Danio rerio)仅有前3种(a1、a2和a3),且它们所靶向的细胞类型和亚细胞器定位具有显著差异。据报道,V-ATPase a3亚基主要定位于破骨细胞的溶酶体并辅助酸化从而促进骨吸收,本实验室前期的研究结果显示V-ATPase a3亚基同样定位于斑马鱼小胶质细胞的溶酶体,但V-ATPase a3亚基在小胶质细胞发育过程中的作用及其对吞噬体成熟的调控机制尚不明确。本研究利用V-ATPase a3亚基缺陷(tcirg1b−/−)的斑马鱼模型,通过整体原位杂交、免疫荧光、免疫共沉淀和凋亡实验等探究了V-ATPase a3亚基调控小胶质细胞吞噬体成熟的分子机制。结果显示,V-ATPase a3亚基在斑马鱼发育早期即开始表达,a3亚基缺陷会导致小胶质细胞吞噬体异常堆积,细胞胀大且活跃度降低,呈现“消化不良”表型。通过外源性标记晚期吞噬体并进行免疫荧光染色,进一步验证了a3亚基缺陷会引起小胶质细胞的晚期吞噬体和溶酶体融合障碍。随后,免疫共沉淀实验结果表明V-ATPase a3亚基可与晚期吞噬体标记物Rab7蛋白相结合,而rab7敲低实验可重现小胶质细胞“消化不良”表型,以上结果综合提示V-ATPase a3亚基可能通过结合Rab7并促进小胶质细胞的吞噬体顺利降解。综上所述,本研究阐明了V-ATPase a3亚基对小胶质细胞发育的影响以及其调控吞噬体和溶酶体膜融合的分子机制,为进一步理解吞噬体成熟过程提供了数据支持和理论依据。