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.2011年11月1日；108(44):18126-31.
doi:10.1073/pnas.1110689108。 Epub 2011年10月18日。

遗传性肌萎缩侧索硬化模型中促进运动神经元损伤的表型异常星形胶质细胞

巴勃罗·迪亚斯·马利拉 1, 西尔维娅·奥利维拉·布拉沃, 埃米利亚诺·特里亚斯, 安德烈亚·克雷格诺里尼, 劳拉·马丁内斯·帕尔马, 帕特里夏·卡西纳, 约瑟夫·贝克曼, 路易斯·巴贝托
附属公司

遗传性肌萎缩侧索硬化模型中促进运动神经元损伤的表型异常星形胶质细胞

巴勃罗·迪亚斯·马利拉等。 美国国家科学院院刊. .

摘要

运动神经元丢失和反应性星形细胞增多是肌萎缩侧索硬化症（ALS）的病理特征，ALS是一种麻痹性神经退行性疾病，可由Cu-Zn超氧化物歧化酶（SOD1）突变触发。功能失调的星形胶质细胞有助于ALS的发病，诱导运动神经元损伤并加速疾病进展。然而，尚不清楚ALS进展是否与具有神经毒性潜能的特定星形细胞表型的出现有关。在这里，我们报道了从表现SOD1（G93A）突变的症状大鼠的原代脊髓培养物中分离出具有异常表型的星形胶质细胞（称为“AbA细胞”）。分离基于AbA细胞显著的增殖能力和缺乏复制衰老，这使得寡克隆细胞可以扩增1年。AbA细胞显示星形胶质细胞标记物，包括胶质纤维酸性蛋白、S100β蛋白、谷氨酰胺合成酶、，和连接蛋白43，但缺乏谷氨酸转运体1和胶质前体标记物NG2糖蛋白。值得注意的是，AbA细胞分泌可溶性因子，诱导运动神经元死亡，其效力是新生SOD1（G93A）星形胶质细胞的10倍。在附近的运动神经元中发现了表达S100β和连接蛋白43但缺乏NG2的AbA样异常星形胶质细胞，其数量在疾病发作后急剧增加。因此，AbA细胞似乎是ALS进展过程中产生的一个未知的星形胶质细胞群，具有前所未有的增殖和神经毒性能力，可能是减缓ALS进展的潜在细胞靶点。

PubMed免责声明

利益冲突声明

作者声明没有利益冲突。

数字

图1。
图1。
建立AbA细胞培养物。用有症状的SOD1制备原代脊髓培养物的典型相控显微照片G93A公司大鼠或非Tg室友(插图). 将细胞置于培养瓶中，在体外培养2天、7天和16天（DIV）以及第12代再植后在相比较显微镜下观察。请注意，与非Tg胎鼠的培养物相比，有症状的大鼠脊髓培养物中的细胞数量增加。小胶质细胞（箭头）随着连续传代而逐渐消失。（比例尺：50μm）
图2。
图2。
星形胶质细胞标记物的表达与AbA细胞的增殖。将AbA细胞培养物与非Tg或SOD1进行比较G93A公司初生新生儿脊髓星形胶质细胞。(A类)GFAP（绿色）和S100β（红色）免疫染色细胞的共焦成像(上部)和Cx43（绿色）(下部). 在上图中，黄色染色表明细胞同时表达GFAP和S100β。（比例尺：50μm）注意，与新生星形胶质细胞相比，AbA细胞的GFAP免疫反应性较低，但S100β和Cx43免疫反应性增加。(B类)AbA细胞与原代星形胶质细胞中星形胶质细胞标记物的Western blotting分析。GFAP减少、GLT1缺失和Cx43增加证明了AbA细胞的差异蛋白表达模式。(C类)在9天内评估AbA细胞（第10代）和原代新生星形胶质细胞的生长。AbA细胞的生长速度几乎是原代星形胶质细胞生长速度的两倍。
图3。
图3。
AbA细胞特异性诱导运动神经元死亡。(A类)将胚胎运动神经元接种在新生星形胶质细胞或AbA细胞融合饲养层的顶部，48小时后评估存活率。注意，维持在AbA细胞顶部的运动神经元存活率<10%，但非Tg（100%，虚线）为100%，Tg新生星形胶质细胞为60%。(B类)将来自新生星形胶质细胞或AbA细胞的CM在电镀24小时后添加到纯运动神经元中。每种情况下都会显示最终的稀释倍数。来自非Tg星形胶质细胞的CM未诱导运动神经元死亡；因此，将其作为对照（100%，虚线）。注意，来自AbA细胞的CM在1:1000的稀释液中表现出明显的运动神经元丢失，而Tg星形胶质细胞CM在1:100的稀释液下表现出神经毒性。(C类)海马神经元原代培养物中AbA-CM稀释度增加缺乏神经毒性活性。数据显示为平均值±SD；在里面A类和B类,#P（P）<0.01和*P（P）对于来自非Tg星形胶质细胞的CM，<0.05。
图4。
图4。
变性脊髓中AbA样细胞的鉴定。(A类)非Tg、无症状（Tg-Asymp）和症状（Tg-symbol）SOD1腰椎脊髓切片中GFAP（红色）、S100β（绿色）和Cx43（红色）免疫染色的代表性显微照片G93A公司胡扯。顶行中的虚线表示低倍典型显微照片中灰质和白质之间的边界。大运动神经元的周长绘制在中间和底部的行中。注意，S100β在有症状大鼠的脊髓中上调，特别是在具有星形胶质细胞形态的肥大细胞群中表达。大多数细胞显示S100β和GFAP共定位（黄色）。Cx43免疫反应性在Tg症状脊髓中也增加，在大多数肥大的AbA样细胞中与S100β共定位（下一行为黄色）。（比例尺：GFAP/S100β50μm，Cx43/S100β20μm。）(B类)疾病进展期间，Tg大鼠腹角中的AbA样细胞数量增加。插入显示了所分析的腹角区域。数据显示为平均值±SD*P（P）< 0.05. (C类)Tg-symb大鼠腹角中针对NG2和S100β的典型共聚焦免疫染色显示AbA细胞未被NG2染色。（比例尺：20μm）
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