段树民课题组《Journal of Neuroscience》最新研究成果

  近日，美国神经科学学会会刊《Journal  of Neuroscience》在线发表了基础医学系段树民教授课题组的研究论文：“A novel size-based sorting mechanism of pinocytic luminal cargoes in microglia”。该研究首次发现小胶质细胞的胞饮(pinocytosis)活动存在一种“分子筛”机制，能优先转运小分子抗原至溶酶体(图1)；并促进抗原富集及其与MHCII类分子的结合，从而提高抗原递呈效率(图2)。

  作为脑内主要的免疫细胞，小胶质细胞的生物学功能是近年来神经科学领域的研究热点。然而，绝大多数研究侧重于小胶质细胞的吞噬（phagocytosis）功能研究，对于小胶质细胞的其他内吞活动关注甚少。段树民课题组前期的研究发现ATP能诱导小胶质细胞快速的胞饮活动，后者参与清除脑内可溶性的毒性肽段Aβ-42 (Li HQ, et al. Mol Cell Biol, 2013)。基于以上发现，博士生陈聪和李慧泉等人应用活细胞标记与实时显微成像和生化、流式等手段首次发现：1）小胶质细胞胞饮后形成的胞饮泡会迅速酸化、成熟、具备水解活性；2）大分子蛋白质能在胞饮泡内被降解为小分子肽段，后者可以通过“分子筛”被优先转运至溶酶体；3）胞饮泡与溶酶体瞬间融合(transient fusion/kiss-&-run fusion)所形成的狭小孔道（即“分子筛”）是小分子物质优先转运的结构基础；4）抑制融合能阻断“分子筛”效应，并显著降低小胶质细胞的抗原递呈效率。上述发现对揭示小胶质细胞相关的神经免疫疾病(如多发性硬化症)的发病机制研究意义深远，通过阻断细胞内的“分子筛”效应以降低免疫反应可能成为干预此类疾病的一种潜在措施。以上研究因其开创性的发现被编辑重点评述，并选为当期亮点文章。

  该课题通过广泛合作完成，通讯作者为段树民教授和高志华副教授，项目受国家科技部973计划、国家自然科学基金委基金资助。