Новости

Иммунные клетки мозговых оболочек формируются в костях черепа

Сразу в двух статьях из нового выпуска Science сообщается, что иммунные клетки миелоидного и лимфоидного рядов, защищающие ЦНС, происходят из костного мозга, локализованного в костях черепа и позвоночнике. Авторы первой работы продемонстрировали, что моноциты и нейтрофилы твердых оболочек мозга образуются в костном мозге черепа и позвоночника. Во втором исследовании показано, что B-клетки, расположенные в мозговых оболочках, происходят из ниши, расположенной в своде черепа. Обе работы выполнены на мышах.

Традиционно считалось, что в нервной системе имеется единственный вид иммунных клеток – микроглия, которая представляет собой специализированные тканевые макрофаги. В некоторых экспериментальных условиях было показано, что в нервной ткани ЦНС могут присутствовать и другие иммунные клетки, однако их происхождение оставалось неясным. Авторы двух исследований, опубликованных в последнем выпуске Science, обнаружили, что в мозговых оболочках присутствуют иммунные клетки и миелоидных (моноциты и нейтрофилы), и лимфоидных (B-клетки) рядов, источником которых служит не кровь, а костный мозг костей черепа и позвоночника.

Авторы первой работы, посвященной миелоидным клеткам, парабиотически соединили кровеносные системы двух мышей, одна из которых относилась к линии UBC-GFP, экспрессирующей зеленый флуоресцентный белок, а вторая была мышью дикого типа. Через два месяца ученые проанализировали с помощью проточной цитометрии кровь, твердые оболочки головного и спинного мозга и кроветворные органы (костный мозг, расположенный в черепе, позвоночнике и бедренных костях) мыши дикого типа. С помощью GFP различали клетки мыши-хозяина и ее флуоресцентного донора. Доля флуоресцентных клеток в большинстве тканей не отличалась от таковой в крови, за исключением твердых оболочек, в которых флуоресцентных клеток было меньше. Авторы работы заключили, что существенная доля моноцитов и нейтрофилов, локализованных на границе мозга, происходит не от мыши-парабионта. Дальнейшие эксперименты подтвердили, что происхождение нейтрофилов и моноцитов мозговых оболочек не связано с кровью. Оказалось, что они проникают из кроветворных ниш в костях черепа и позвоночника по особым канальцам, которые были описаны ранее.

Авторы второй работы сфокусировались на исследовании клеток адаптивного иммунитета, располагающихся в мягкой мозговой оболочке. Принято считать, что источником этих клеток служит системное кровообращение. Однако в новом исследовании ученые установили, что B-клетки мозговых оболочек имеют иное происхождение. В экспериментах на мышах они продемонстрировали, что B-клетки мозговых оболочек располагаются вне кровеносных сосудов и могут покидать ЦНС через лимфатические сосуды мозговых оболочек. Кроме того, по молекулярному фенотипу эти клетки близки к B-клеткам костного мозга. Анализ единичных клеток показал, что в мозговой оболочке присутствуют B-клетки на разных стадиях развития, в том числе наивные B-клетки и пре-B-клетки. С помощью сложных экспериментов по пересадке костного мозга и последующего анализа химеризма B-клеток мозговых оболочек ученые доказали, что менингеальные B-клетки образуются в кроветворной нише, расположенной в своде черепа. Более того, фибробласты мозговой оболочки производят факторы, необходимые для развития B-клеток.

«Понимание происхождения этих клеток и их поведения – ключевая часть понимания базовых механизмов нейроиммунных взаимодействий, что необходимо для дизайна новых подходов к терапии неврологических состояний, связанных с воспалением, – говорит руководитель одной из научных групп доктор Джонатан Кипнис, заслуженный профессор патологии и иммунологии Школы медицины Университета Вашингтона в Сент-Луисе (США). – Расположение этих клеток в черепе делает их относительно доступными и открывает возможности для разработки методов изменения их поведения».

Источник: PCR.NEWS