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药学院顺利开展博雅论坛之小胶质细胞在大脑发育、稳态和神经退行性病变中的作用

来源 : 药学院     作者 : 吴肖怡     时间 : 2024-07-01     浏览量:0

2024年6月27日上午,西湖大学生命科学学院研究员何丹阳受邀来到杭州师范大学药学院为师生们开设以“小胶质细胞在大脑发育、稳态和神经退行性病变中的作用”为题的博雅学术论坛第四十七讲,深入探讨了小胶质细胞在神经免疫中作用及机制。

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何丹阳研究员于2011年毕业于清华大学生命科学学院,获得理学学士学位。2016年毕业于美国西南医学中心并获得博士学位,期间运用系统生物学研究手段解析中枢神经系统发育的分子机制。2017-2019年在哈佛医学院/布瑞根妇女医院从事博士后研究工作, 研究方向为天然免疫系统在神经发育和疾病中的作用,并于2020年全职加入西湖大学任研究员。何丹阳研究员主要从事免疫与神经系统之间的互作机制研究。在有机整合遗传学、细胞生物学和系统生物等多学科的基础上,系统性地挖掘发育和疾病中的神经免疫调控机制,主要研究方向包括:1)脑膜免疫系统及小胶质细胞在大脑发育和疾病中的功能及调控机制;2)脑肠轴及肠道神经胶质细胞在肠道免疫稳态及炎症中的作用和分子机制。相关研究成果在ImmunityNature NeuroscienceNeuronCell Stem Cell等国际著名学术期刊。

在讲座开始前,药学院副院长黄智慧教授详细介绍了何丹阳研究员在神经免疫领域的卓越贡献,谢恬院长和赵飞书记及百余名师生参加了此次讲座。

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何丹阳研究员首先以中枢神经系统中小胶质细胞的作用为切入点,阐述了小胶质细胞在神经疾病中的重要作用。何丹阳研究员指出,小胶质细胞的活化是一个复杂的过程,尤其在病理状态下的活化机制和功能尚未完全清楚。课题组成员通过使用转录组分析和生物信息学方法发现了一种特征基因Spp1,在多种神经疾病模型中诱导的病理状态下的小胶质细胞(DAM)中显著上调的情况。为了追踪这些病理状态下的小胶质细胞,课题组成员利用Spp1-GFP报告基因小鼠观察发现,在不同疾病模型中表达Spp1的小胶质细胞与病灶密切相关的空间分布。单细胞转录组分析显示这些标记的小胶质细胞具有共同的DAM核心转录组特征,同时也表现出模型特异的转录组特征。

在脑卒中模型中,课题组成员发现Spp1+DAM的时空演变特性和分子特征与小鼠的发育阶段密切相关。通过构建命运谱系示踪小鼠,他们发现不同年龄的小鼠标记的Spp1+DAM表现出不同的命运。青年和成年小鼠标记的细胞会走向死亡,而新生鼠标记的细胞则表现出较强的可塑性,研究者将这些能够恢复稳态并持续存活的小胶质细胞定义为ex-DAM。虽然ex-DAM的转录组形态特征与稳态小胶质细胞相似,但在二次炎症刺激下,ex-DAM 表现出更强的炎症刺激响应,并上调多种炎症因子的表达。研究还发现ex-DAM具有先天免疫记忆的特性,这可能与表观遗传特征的改变相关。在损伤恢复过程中能够迁移至远离梗死核心的区域并获得免疫稳态的特征。

何丹阳研究员课题组的研究建立了一个全新的DAM命运谱系系统,揭示了卒中模型中DAM样小胶质细胞的年龄依赖可塑性。这些发现不仅帮助解决了关于损伤后小胶质细胞命运的长期争论,还首次揭示了新生大脑中损伤诱导产生的小胶质细胞的强大可塑性和先天免疫记忆特性,为理解新生损伤对成年大脑的持续影响提供了新的机制。

在后续的互动交流环节,何丹阳研究员对师生提出的问题一一解答并展开热烈的讨论,如成年之后DAM的消失是主动的过程还是被动的过程;Spp1是否能等同于DAM,它能在多大程度上标记DAM等话题,现场学术氛围浓厚,学生们也纷纷表示获益匪浅。

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讲座的最后,赵飞书记和谢恬院长为何丹阳研究员颁发了博雅学术论坛讲座证书铭牌并合影留念。

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