散文網(wǎng) » 生活 »日常 » 鐺鐺鐺，活體轉(zhuǎn)染系列軟文第三彈來(lái)啦~

鐺鐺鐺，活體轉(zhuǎn)染系列軟文第三彈來(lái)啦~

2022-01-06 16:20 作者:分子科普小feng子 0人讀過 | 我要投稿

Tau 通過 PQBP1-cGAS-STING 通路激活小膠質(zhì)細(xì)胞以促進(jìn)腦炎癥

上一期我們介紹了活體轉(zhuǎn)染技術(shù)在膠質(zhì)母細(xì)胞瘤中的應(yīng)用，也收到了很多讀者的咨詢，那么本期小編繼續(xù)通過通過文獻(xiàn)來(lái)看一下體內(nèi)轉(zhuǎn)染試劑在大腦炎癥方面的應(yīng)用。

本期給大家?guī)?lái)的這篇文獻(xiàn)于2021年發(fā)表在Nature communication上，主要內(nèi)容揭示了細(xì)胞內(nèi)受體PQBP1在應(yīng)對(duì) Tau 方面的作用，Tau 是一種主要存在于神經(jīng)元中的蛋白質(zhì)，在阿爾茨海默病等神經(jīng)退行性疾病的進(jìn)展中起著關(guān)鍵作用。

研究背景

PQBP1---一類腦細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)的多聚谷氨酰胺結(jié)合蛋白-1 (PQBP1)的蛋白質(zhì)可以提醒身體有“入侵”的病毒，如人類免疫缺陷病毒(HIV)。先前已經(jīng)被證明能夠感知和結(jié)合HIV DNA，并觸發(fā)一種被稱為cGAS-STING途徑的免疫途徑，以啟動(dòng)炎癥反應(yīng)。

雖然PQBP1也被證明與功能障礙蛋白相互作用，比如與神經(jīng)退行性疾病相關(guān)的那些蛋白，但PQBP1在神經(jīng)退行性炎癥反應(yīng)中的具體作用尚不清楚。為了更好地理解這種關(guān)系，研究人員驗(yàn)證了PQBP1和 Tau 之間的相互作用，并通過描述PQBP1和 Tau 之間的關(guān)系，闡明在病毒感染和神經(jīng)退行性疾病中起作用的大腦炎癥機(jī)制。

研究思路

首先，作者通過使用小膠質(zhì)細(xì)胞(大腦中發(fā)現(xiàn)的PQBP1表達(dá)的免疫細(xì)胞)進(jìn)行了體外分析，通過定性、定量免疫沉淀分析及免疫細(xì)胞化學(xué)以證明 Tau 與PQBP1相互作用，這種相互作用通過激活cGAS-STING途徑驅(qū)動(dòng)免疫反應(yīng)。他們的研究表明,PQBP1-cGAS-STING通路與TREM2介導(dǎo)的通路平行作用,其突變已知與阿爾茨海默病有關(guān)。

他們繼續(xù)使用小膠質(zhì)細(xì)胞中有條件失活PQBP1的小鼠模型,來(lái)表明PQBP1的表達(dá)對(duì)體內(nèi) Tau 誘導(dǎo)的炎癥反應(yīng)是必要的。

首先，作者準(zhǔn)備了四組小鼠：他莫昔芬誘導(dǎo)的Pqbp1-cKO并注射Tau410單體，他莫昔芬處理后的Pqbp1-cKO并注射磷酸鹽緩沖鹽水（PBS），未誘導(dǎo)的Pqbp1-cKO注射Tau410單體，未誘導(dǎo)的Pqbp1-cKO注射PBS。并將Tau 410 單體或等體積PBS注射到雙側(cè)內(nèi)嗅皮層（2.2 μg/μl，1 μl/注射液，4.4 μg/小鼠）。通過免疫組化、QRT-PCR、行為學(xué)測(cè)試等，結(jié)果表明對(duì)照組小鼠（未誘導(dǎo)的Pqbp1-cKO注射Tau410單體）腦炎癥增強(qiáng)，同時(shí)通過 PQBP1 的小膠質(zhì)細(xì)胞特異性消耗恢復(fù)。Y-迷宮測(cè)試和Morris水迷宮測(cè)試支持PQBP1的小膠質(zhì)細(xì)胞特異性耗竭恢復(fù)了基于細(xì)胞外tau誘導(dǎo)的腦炎癥的認(rèn)知癥狀。

緊接著，作者選取21周齡的CX3CR1-GFP轉(zhuǎn)基因小鼠，將1ul 300ng的帶有Cy5標(biāo)記的PQBP1-siRNA和體內(nèi)轉(zhuǎn)染試劑（in vivo-jetPEI?，Polyplus）分別加入 5% 葡萄糖溶液中，并混合在一起。在室溫下孵育15分鐘后，將siRNA/in vivo-jetPEI? 復(fù)合物注射到與注入小鼠大腦壓后皮質(zhì)中（前后，-3mm形成前囟；橫向，0.6 mm；深度，0.5 mm）。16小時(shí)后，將小鼠頭部固定在顯微鏡下，進(jìn)行活體成像。緊接著，在注射 2.2 μg TAMRA標(biāo)記的Tau 410（前后，-1.0 mm形成前囟；橫向，0.6 mm；深度，0.5 mm）后，每隔5 分鐘的再次進(jìn)行活體成像30分鐘。

結(jié)果表明具有 Tau 410 信號(hào)的這種小膠質(zhì)細(xì)胞（黃色細(xì)胞體）的一部分在分支運(yùn)動(dòng)中變得活躍并擴(kuò)大為細(xì)胞體。通過共同注射針對(duì) PQBP1 的 siRNA 抑制了 tau 蛋白對(duì)小膠質(zhì)細(xì)胞的這種激活，從而有效地抑制了 PQBP1。

通過上述結(jié)果作者發(fā)現(xiàn)，在小鼠模型中，小膠質(zhì)細(xì)胞中的PQBP1失活，可以減少大腦對(duì) Tau 注入的反應(yīng)，從而減少大腦炎癥。

PQBP1在大腦小膠質(zhì)細(xì)胞中起著類似于調(diào)節(jié)先天免疫系統(tǒng)的樹突狀細(xì)胞或巨噬細(xì)胞的一部分的作用，同時(shí)也是HIV cDNA和Tau蛋白的細(xì)胞內(nèi)受體

研究小組進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)，Tau 蛋白的PQBP1結(jié)合區(qū)域的突變減少了注入 Tau 蛋白時(shí)大腦中的炎癥反應(yīng)。這些發(fā)現(xiàn)表明PQBP1可能是 Tau 介導(dǎo)的神經(jīng)退行性疾病治療藥物開發(fā)的一個(gè)潛在靶點(diǎn)。

好物推薦

貨號(hào) ???????????名稱 ???????????規(guī)格

101000040 ???????in vivo-jetPEI ?????0.1mL

101000030 ???????in vivo-jetPEI ?????0.5mL

?

參考文獻(xiàn)

Jin, M., Shiwaku, H., Tanaka, H. et al. Tau activates microglia via the PQBP1-cGAS-STING pathway to promote brain inflammation. Nat Commun 12, 6565 (2021).

?