中國(guó)科學(xué)院腦科學(xué)與智能技術(shù)卓越創(chuàng)新中心何杰研究組運(yùn)用單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組測(cè)序技術(shù)，建立了覆蓋斑馬魚幼年早期、幼年晚期、青年、年輕成年4個(gè)年齡階段的生理和創(chuàng)傷性腦損傷條件下中腦膠質(zhì)細(xì)胞的轉(zhuǎn)錄組圖譜，揭示了不同年齡大腦膠質(zhì)細(xì)胞的異質(zhì)性及其腦創(chuàng)傷響應(yīng)特征（可視化網(wǎng)站：https://zebrafish.cn/Molecular-Atlas/scRNA-Glia）。

 

　　小膠質(zhì)細(xì)胞隨著年齡變化呈現(xiàn)動(dòng)態(tài)互補(bǔ)的兩種亞型——幼年富集的MG1和成年富集的MG2，它們?cè)谵D(zhuǎn)錄組、空間分布、和形態(tài)學(xué)特征上均存在差異。而腦創(chuàng)傷后，小膠質(zhì)細(xì)胞被誘導(dǎo)進(jìn)入3種激活狀態(tài)即iMG-1/2/3。其中，促炎型iMG-1出現(xiàn)在所有年齡，調(diào)控型iMG-2從幼年晚期開始出現(xiàn)，而吞噬型iMG-3只在青年和成年出現(xiàn)。

 

　　對(duì)于少突膠質(zhì)細(xì)胞，其成熟和髓鞘化始于幼年晚期并持續(xù)至成年階段，分化出3種成熟亞型即MOL1/2/3。在腦創(chuàng)傷后，少突膠質(zhì)細(xì)胞再生現(xiàn)象只存在于幼年和青年，而成年無此現(xiàn)象。細(xì)胞類型組成分析顯示，腦創(chuàng)傷誘導(dǎo)的COPs/NFOL增多現(xiàn)象特異性存在于幼年和青年階段，腦創(chuàng)傷誘導(dǎo)出現(xiàn)的iOLCs/ipOLCs特異性存在于青年和成年階段，而腦創(chuàng)傷誘導(dǎo)的成熟少突膠質(zhì)細(xì)胞（MOL）向iMOL-1/iMOL-2的轉(zhuǎn)變則僅存在于成年階段。這些在幼年、青年、和成年階段呈現(xiàn)出特異且部分重疊分布模式的少突膠質(zhì)譜系細(xì)胞類群，或參與上述年齡依賴性再生現(xiàn)象的產(chǎn)生。

 

　　放射狀星形膠質(zhì)細(xì)胞被鑒定出6個(gè)轉(zhuǎn)錄組特異且具有獨(dú)特時(shí)空分布特征的靜息態(tài)亞型，即qRA1/2/3/4/5/6。在經(jīng)歷腦創(chuàng)傷后，qRA1/2亞型在幼年早期不會(huì)被誘導(dǎo)進(jìn)入增殖態(tài)，而幼年晚期及之后均可以。同時(shí)，這些腦創(chuàng)傷誘導(dǎo)增殖的放射狀星形膠質(zhì)細(xì)胞在幼年晚期能夠進(jìn)行均衡的神經(jīng)發(fā)生和膠質(zhì)發(fā)生，而在成年階段則主要進(jìn)行膠質(zhì)發(fā)生。

 

　　近日，相關(guān)研究成果以Age-dependent glial heterogeneity and traumatic injury responses in a vertebrate brain structure為題，在線發(fā)表在《細(xì)胞報(bào)告》（Cell Reports）上。研究工作得到科技創(chuàng)新-2030重大項(xiàng)目和國(guó)家自然科學(xué)基金等的支持。