神經(jīng)學(xué)研究提供了對血腦屏障的分子見解

中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院、中山大學(xué)和斯坦福大學(xué)的研究小組揭示了成年小鼠血腦屏障(BBB)的全面分子圖譜)在內(nèi)皮細(xì)胞(EC)水平上，為健康和神經(jīng)退行性疾病中的 BBB 功能提供了新的線索。該研究發(fā)表在《細(xì)胞報(bào)告》上。

中樞神經(jīng)系統(tǒng) (CNS) 內(nèi)的血管具有獨(dú)特的解剖學(xué)和功能特征，稱為 BBB。這種保護(hù)功能可以保護(hù)脆弱的神經(jīng)元免受血液中潛在有害物質(zhì)的影響，在中樞神經(jīng)系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)中發(fā)揮關(guān)鍵作用。

“BBB 的主要特征是 CNS EC 的各種生理特性，但這些特性的分子基礎(chǔ)仍未完全了解，”該研究的通訊作者、斯坦福大學(xué) Calvin J. Kuo 教授說。

在這項(xiàng)研究中，研究人員采用綜合多組學(xué)分析來全面分析成人大腦EC 的轉(zhuǎn)錄組、蛋白質(zhì)組和染色質(zhì)可及性。他們在正常小鼠和人類腦組織中驗(yàn)證了已識(shí)別出的富含 EC 的蛋白質(zhì)和轉(zhuǎn)錄因子，并評估了它們在患有阿爾茨海默病的小鼠中的表達(dá)變化。

最初，流式細(xì)胞術(shù)分離出高純度的成年小鼠大腦和外周組織EC。隨后的 RNA-seq 和數(shù)據(jù)無關(guān)的采集質(zhì)譜 (DIA-MS) 分析識(shí)別出大腦 EC 中選擇性富集的轉(zhuǎn)錄本和蛋白質(zhì)，揭示了轉(zhuǎn)錄本和蛋白質(zhì)水平之間的部分分離。這強(qiáng)調(diào)了在研究基因在血腦屏障形成和調(diào)節(jié)中的作用時(shí)檢查蛋白質(zhì)水平的重要性。

此外，研究人員還確定TCF/LEF、SOX和ETS家族是調(diào)節(jié)BBB的頂級(jí)轉(zhuǎn)錄因子，為進(jìn)一步研究BBB機(jī)制的表觀遺傳學(xué)提供了理論基礎(chǔ)。通過全面篩選，鑒定出成年小鼠腦毛細(xì)血管內(nèi)皮細(xì)胞中高表達(dá)的八種蛋白質(zhì)和三種轉(zhuǎn)錄因子，顯示了小鼠和人類血腦屏障之間的分子相似性。

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