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ヒト大脳皮質におけるミエロイド細胞マーカー発現の定量的な免疫組織化学的解析は、解剖学的な文脈に沿ったミクログリアの不均一性を捉えている
Quantitative immunohistochemical analysis of myeloid cell marker expression in human cortex captures microglia heterogeneity with anatomical context.
PMID: 32678124 DOI: 10.1038/s41598-020-68086-z.
抄録
現在の免疫組織化学的手法では、死後のヒト脳におけるミクログリアの研究は、損傷や疾患に対するミクログリア機能の不均一性を捉えることができない。そこで我々は、Iba1と並んで機能の変化に関連する8つのミエロイド細胞タンパク質の発現を調べた。ミエロイド細胞を研究するために、神経学的に正常な人の死後のヒト中側頭回切片の免疫組織化学を用いた。まず、古典的な「活性化」マーカーであるHLA-DRと他の関心のあるマーカーとの間のコ・ラベリングを調べた。その結果、HLA-DRとCD206, CD32, CD163, L-Ferritinとの間には有意なコ・ラベリングが認められたが、HLA-DRと前述のマーカーとの発現の完全な重複は認められなかった。また、定性評価の結果、血管周囲マクロファージの方がミクログリアよりも高レベルのマーカーを発現していることが明らかになり、血管周囲マクロファージはヒトの脳内でより多くの貪食・抗原提示状態を示していることが示唆された。関心マーカーが異なる機能状態で発現しているかどうかを判断するために、各マーカーの免疫反応性をミクログリアの形態について定性的に評価した。退化マーカーであるL-フェリチンは、ジストロフィー性のミクログリアに特異的であった。我々は、死後のヒト組織を免疫組織化学的に染色する際に、単細胞のタンパク質の豊富さと細胞形態を統合して機能を推測することで、ミクログリアの不均一性を調べることができることを実証した。
Current immunohistochemical methods of studying microglia in the post-mortem human brain do not capture the heterogeneity of microglial function in response to damage and disease. We therefore investigated the expression of eight myeloid cell proteins associated with changes in function alongside Iba1. To study the myeloid cells we used immunohistochemistry on post-mortem human middle temporal gyrus sections from neurologically normal individuals. First we investigated co-labelling between the classical 'activation' marker, HLA-DR and each of the other markers of interest. Significant co-labelling between HLA-DR with CD206, CD32, CD163, or L-Ferritin was observed, although complete overlap of expression of HLA-DR with aforementioned markers was not observed. A qualitative assessment also demonstrated that perivascular macrophages expressed higher levels of the markers of interest we investigated than microglia, suggesting perivascular macrophages show a more phagocytic and antigen presentation state in the human brain. To determine whether the markers of interest were expressed in different functional states, the immunoreactivity for each marker was qualitatively assessed on microglial morphologies. Degenerating marker, L-Ferritin, was specific for dystrophic microglia. We demonstrate that microglial heterogeneity can be investigated in immunohistochemically stain post-mortem human tissue by integrating the single-cell abundance of proteins and cell morphology to infer function.