迪士尼彩乐园3系统 大师点评Cell | 李汉杰团队发现与体型大小干系的免疫细胞：外周神经系统小胶质细胞
点评 | 刘娟（免疫与炎症世界重心实际室）/曹雪涛（中国工程院院士）、张泽民（中国科学院院士）、张旭（中国科学院院士）
当作免疫系统的贫窭构成，巨噬细胞凡俗漫步于不同组织器官，在胚胎发育、器官酿成、稳态督察和疾病发生发展中推崇要津作用。巨噬细胞亚群种种，功能复杂。其中，小胶质细胞 （microglia） 当作巨噬细胞眷属中的特殊成员，凡俗参与核心免疫监视与炎症反应、神经发育偏执退行性疾病等生理病理历程。自1919年被发现于今的一百多年里，小胶质细胞一直被合计是核心神经系统 （CNS） 所特有的巨噬细胞亚群。
然则，中国科学院李汉杰团队发表于2023年Cell上的文章冲突了该传统明白：发现东谈主体胚胎的多个外周组织 （如皮肤、腹黑和睾丸） 中存在宽阔“小胶质细胞” （详见BioArt报谈：） 。谈判到小胶质细胞对核心神经系统神经发育的贫窭意旨，该团队进而踊跃预见，东谈主体外周神经系统 （PNS） 中大要也存在小胶质细胞。
2025年4月7日，李汉杰团队在Cell期刊上在线发表了题为Peripheral nervous system microglia-like cells regulate neuronal soma size throughout evolution的论文，阐明了上述预见。该团队发现一群驻留在外周神经系统的巨噬细胞新类群，该类群与核心神经系统小胶质细胞（CNS microglia）具有沟通的转录组、表不雅组，卵白抒发，发育发源以及功能。因此，他们将这一新发现的细胞类群，称为外周神经系统小胶质细胞（PNS microglia）。团队进一步发现PNS microglia奏凯包裹外周神经元胞体，可调度胞体增大和轴突滋长，对外周神经元的老到和功能至关贫窭。对24种脊椎动物进行的演化分析发现，PNS microglia在进化上非常陈腐，至少在硬骨鱼类的共同祖宗中就已经存在。与CNS microglia不同的是，这群细胞仅在体型及外周神经元相对较大的脊椎动物中有保留，这也与它们支抓神经元胞体增大的功能一致。而在小体型物种 （如小鼠、大鼠） 中该群细胞变少或者隐藏。这一发现也合理地解释了为安在往时长达一百多年的时候里，这种在神经发育和免疫调度中王人具有贫窭意旨的细胞类型历久未被发现——生物学界历久依赖小鼠当作主要的模式生物。
总之，该接洽挑战了百年来对于外周神经系统中不存在小胶质细胞的传统不雅点，同期揭示了一群与物种体型大小干系的新式免疫细胞偏执功能。这些全新的发现，不仅极地面拓展了咱们对小胶质细胞漫步和功能的明白范畴，更为探索外周神经系统发育偏执干系疾病开辟了全新的视角，提供了潜在的接洽靶点，有望在畴昔鼓舞干系规模的接洽取得谬误突破。
（图一）PNS microglia的发现，发育，功能及演化。
·外周神经系统“小胶质细胞”（PNS microglia）的发现
为考证上述“外周神经系统也存在小胶质细胞”的预见，接洽团队对东谈主、食蟹猴、小鼠、大鼠和猪的核心神经系统和外周神经系统 （背根神经节、交感神经节） 中的免疫细胞进行了无偏差单细胞转录组测序。跨物种整合分析浮现，在东谈主、食蟹猴和猪的外周神经节中存在一群与CNS microglia转录组沟通的细胞类群，因此被定名为PNS microglia。随后接洽东谈主员通过表不雅组学和细胞谱系分析技巧，进一步阐明了PNS microglia的表不雅组与CNS microglia一样，而且二者在发育上王人发源于卵黄囊着手的巨噬细胞前体。以上抑制从转录组、表不雅组、卵白抒发和发育发源上充分讲解了外周神经系统存在小胶质细胞。值得极度柔软的是，在小鼠和大鼠体内并未检测到PNS microglia的存在，这很可能等于此前这一贫窭细胞群体一直未被发现的要津原因。
·PNS microglia奏凯包裹外周神经元胞体
经典教科书中，外周神经元胞体被卫星胶质细胞 （Satellite glial cells） 酿成的包膜所包裹，酿成了神经元-卫星胶质细胞二元结构。然则，该团队在对PNS microglia进行空间定位分析时，发现其主要位于卫星胶质细胞酿成的包膜里面，奏凯战争并包裹外周神经元胞体，酿成了神经元-小胶质细胞-卫星胶质细胞的三元结构，修正了教科书中的二元结构模子。
·PNS microglia是外周神经元胞体变大，轴突滋长，功能老到所需要的
为了探究PNS microglia的生理功能，接洽东谈主员应用东谈主和猪的胚胎样本对神经元-小胶质细胞-卫星胶质细胞三元结构的酿成历程进行了真切接洽。接洽东谈主员不雅察到优先被PNS microglia包裹的神经元比拟于尚未被包裹的神经元有更大的胞体，因此推断PNS microglia可能是胞体增大及神经元发育所需要的。为了考证这种可能性，接洽东谈主员竖立了体表里实际体系，对PNS microglia进行了药物撤销，不雅察到了神经元胞体滋长受阻，表皮神经纤维末梢数目减少，以及机械感知敏锐性下落等局势。上述抑制揭示了PNS microglia在调控外周神经元胞体增大、轴突滋长与功能老到历程中推崇贫窭作用。
·PNS microglia在进化上陈腐且与物种体型/神经元胞体大小正干系
与上述PNS microglia调控外周神经元胞体大小的功能相印证的是，东谈主、食蟹猴和猪的外周神经元胞体要涌现大于小鼠和大鼠，况且前者体型也涌现大于后者。经常来说，物种体型越大，外周神经元胞体越大。因此，接洽东谈主员推测PNS microglia的存在可能与物种体型大小 （或者神经元胞体大小） 干系。基于该推测，接洽东谈主员随后对24种脊椎动物的背根神经节进行了分析，囊括了鱼类、两栖类、爬行类和哺乳类。在鱼类、两栖类和爬行类的背根神经节中王人不雅察到了PNS microglia，揭示了这群细胞的陈腐发源。进一步的系统演化分析浮现，PNS microglia的数目与物种体型大小以及外周神经元胞体大小在谈判系统发育干系性后仍存在十分权贵的正干系，即体型越大的物种，其外周神经元胞体越大，况且存在较多的PNS microglia，而体型越小的物种，胞体越小，PNS microglia越苍凉或不存在。上述演化模式，不仅考证了接洽东谈主员的推测，也从侧面讲解了PNS microglia具有调控神经元胞体滋长的功能。从进化礼聘角度来说，PNS microglia在大体型物种中经验了更大的礼聘压力从而被保留住来，导致其成为一类与脊椎动物体型大小干系的免疫细胞。
综上，通过对24种脊椎动物的系统发育分析，并估量单细胞转录组、表不雅遗传学、特征卵白抒发及发育发源等多维度接洽，该接洽初次在外周神经系统中发现一群与物种体型大小干系况且包裹神经元胞体的PNSmicroglia。进一步的功能接洽揭示了PNS microglia在外周神经元胞体增大、轴突滋长和功能老到历程中的贫窭作用。这些发现不仅提倡了新的免疫-神经互作模式，也拓展了咱们对小胶质细胞漫步和功能的和会。PNS microglia的发现不仅冲突了百年来的固有明白，也有望为外周神经系统的发育以及疾病的发生发展接洽提供新的视角。
中国科学院深圳先进时间接洽院吴志生、王毅恒、陈巍魏、孙华以及深圳市宝安区妇幼保健院陈晓燕博士为文章共同第一作家。
课题组招聘：
李汉杰，国度杰青，重心研发策画首席科学家，中国科学院深圳先进时间接洽院接洽员。课题组接受“数据和假说双开动”的接洽范式，应用狡计生物学，分子细胞生物学，临床样本和动物模子，真切探究东谈主体免疫细胞在生理及病理状况下的发育分化与功能。以通信或第一作家（含共同）发表多篇高水平论文，包括Cell 3篇（2025，2023，2019）、Cell Research（2020，迪士尼彩乐园软件下载2012）、Cell Reports Medicine (2024) 等期刊，总援用超4600次。实际室历久招收狡计生物学、分子细胞生物学、免疫学、基础医学接洽员/接洽生/博士后，接待有志之士前来商量并加入咱们的接洽团队。
大师点评
刘娟（免疫与炎症世界重心实际室，磨真金不怕火）/曹雪涛（中国工程院院士，中国医学科学院免疫诊疗接洽中心，磨真金不怕火）
巨噬细胞 （Macrophages） 是一类贫窭的自然免疫细胞，在宿主防护、组织稳态、毁伤开辟、炎症调控及肿瘤监控等方面推崇着贫窭作用。19 世纪后叶，俄国粹者 Mechnikov I.I.初次刻画了巨噬细胞的合并作用,提倡了细胞免疫表面，并因此获取了1908年诺贝尔生理学或医学奖。针对巨噬细胞分化发育、功能调控偏执在健康与疾病中的作用的接洽是免疫学接洽的热门规模。
机体凡俗存在组织特异性的巨噬细胞，如肺部的肺泡巨噬细胞、肝脏的库普弗细胞 （Kupffer cells） 、骨骼中的破骨细胞 （Osteoclast） 以及核心神经系统的小胶质细胞 （Microglia） 等。跟着单细胞测序时间和空间转录组学的发展，科学家们对于不同组织器官中巨噬细胞的表型和功能种种性的和会愈加精采入微。核心神经系统的小胶质细胞凡俗参与神经系统的生理与病理历程。由于以往的接洽多接受小鼠和大鼠动物模子，在东谈主、猴等大体型动物中接洽较少，因此，传统不雅念一直合计小胶质细胞只存在于核心神经系统。中国科学院深圳先进时间接洽院李汉杰团队历久聚焦外周小胶质细胞异质性的接洽取得系列效力。近期，该团队通过对成东谈主、小鼠、大鼠、猪和食蟹猴的核心神经系统和外周神经系统进行单细胞测序，报谈了漫步于外周神经系统的小胶质细胞，并揭示了这群细胞在调控外周神经元胞体滋长和功能老到中的贫窭作用，职责发表于Cell期刊。
该接洽挑战了百年来对于外周神经系统中不存在小胶质细胞的传统不雅点。接洽发现，在东谈主、食蟹猴和猪的外周神经节中存在一类与核心神经系统小胶质细胞具有沟通分子特征的免疫细胞，并将其定名为PNS microglia，然则这群细胞却在常用的小鼠和大鼠模子中缺失，这也解释了为什么这群细胞一直未被发现。进一步的实际标明，PNS microglia奏凯包裹外周神经元胞体并参与调控其滋长与老到。通过对24种脊椎动物进行系统演化分析，接洽发现了PNS microglia的陈腐发源，况且阐明该细胞亚群的存在与物种体型及外周神经元胞体的体积大小存在正干系。该接洽揭示了一种免疫系统与外周神经元胞体体积互相调解的专有生物学局势，为免疫细胞种种性的酿成机理提供了新的视力。
这些全新的发现拓展了咱们对小胶质细胞漫步和功能的毅力，展示了巨噬细胞在特定组织环境中的表型与功能塑造新形式，为探索神经系统干系疾病的新式发病机制和干涉靶标开辟了全新的视角。另一方面，该职责也强调了东谈主与小鼠中免疫细胞功能特征的复杂各异，隆起了真切挖掘东谈主体免疫系统构成和功能的贫窭意旨。
大师点评
张泽民（中国科学院院士，北京大学）
单细胞组学时间的发展极大鼓舞了免疫细胞 接洽的深度与广度 。从传统的 基于 单一记号免疫荧光 或 流式细胞 时间 ，到如今 和会 高 时空 隔离率和无偏数据的 多模态 单细胞 组学时间 ，免疫学接洽正 在 以前所未有的 精 度 ， 揭示 免疫细胞的异质性、亚群构成、发育分化以及功能特点 。 这些时间的应用，不仅为解析东谈主体不同生理病理状况下免疫细胞的构成偏执分子特征带来极大便利，同期也使单细胞组学层面的跨物种免疫细胞比较成为可能。 近日，中国科学院李汉杰接洽团队在《Cell》期刊发表了题为 “Peripheral nervous system microglia-like cells regulate neuronal soma size throughout evolution” 的贫窭接洽效力。该接洽 初次 界说了一类全新的外周神经系统驻留巨噬细胞亚群——外周神经系统小胶质细胞（PNS microglia），并系统 地 解析了其发育 分化 轨迹、功能 以 及跨物种保守性。
该接洽的首个亮点在于，接洽团队凭借自主研发的单细胞转录组测序时间，对东谈主类胚胎发育历程中 22 个时候节点的多种组织样本进行了高密度、精细化的采样。借助基因模块分析、拟时序分析以及细胞干性评估等多种狡计神气，接洽团队收效重建了 PNS microglia 以及CNS microglia的发育分化轨迹。同期他们进一步应用高密度采样的确凿时候信息以及组织原位的免疫荧光定量分析，对重建的分化轨迹进行了严谨的考证。抑制浮现，PNS microglia 与 CNS microglia 均发源于胚胎期卵黄囊巨噬细胞前体，并在不同的微环境影响下经验并行分化历程。该接洽初次在单细胞层面揭示了东谈主体外周与核心神经系统中巨噬细胞亚群之间的谱系关联和分化动态，为真切解析东谈主体巨噬细胞亚群的发育分化旅途及庆幸决定机制提供了极具价值的接洽标准。
另一贫窭亮点是，接洽团队还借助该时间开展了跨物种免疫细胞分析，系统比较了东谈主、食蟹猴、猪、小鼠和大鼠这五个物种核心神经系统和外周神经系统的免疫细胞构成。接洽发现，PNS microglia在东谈主、猴和猪的外周神经系统中存在，而在小鼠和大鼠中缺失。在此基础上，接洽团队进一步对24种脊椎动物中PNS microglia的保守性进行了真切分析，抑制浮现，PNS microglia在演化历程中非常陈腐，况且其数目与物种体型和外周神经元胞体大小呈现出权贵的正干系性。该接洽技巧对后续接洽免疫细胞的演化历程具有贫窭启发和模仿意旨。今后，通过在单细胞组学层面开展跨物种免疫细胞比较分析，将有助于揭示免疫细胞在生物演化历程中的专有发展轨迹，解析免疫细胞的演化发源、合适机制以及功能特化的内在规矩。这不仅有望为基础免疫学接洽开辟极新视角，也有望为临床免疫学接洽提供有专有价值的诊疗念念路。
综上，李汉杰团队的上述职责不仅取得了贫窭的科学发现，同期也竖立了立异的接洽神气论，以探索东谈主体免疫细胞的发育分化历程及免疫细胞演化历程。
大师点评
张旭（中国科学院 院士 , 广东省智能科学与时间接洽院院长）
神经系统与免疫系统之间的互相作用凡俗而复杂，共同参与诸多生理病理历程的调控。核心神经系统中的小胶质细胞，在神经元老到、树突修剪及神经元可塑性等方面起要津作用。基于啮齿类动物接洽所酿成的传统不雅点合计，小胶质细胞是核心神经系统特有的免疫细胞，不存在于外周神经系统。然则，李汉杰团队近期发表在《Cell》期刊上的突破性接洽效力，颠覆了这已经典明白。该团队初次在外周神经系统中矍铄出一群与物种体型大小干系的小胶质细胞，它们与卫星胶质细胞共同包裹外周神经系统的低级嗅觉神经元酿成三元结构，并在个体发育历程中调控神经元胞体滋长与功能老到，这对督察平日的躯体嗅觉至关贫窭。
位于背根神经节的低级嗅觉神经元胞体大小在不同物种间存在权贵各异，经常与物种的体型大小呈正干系。举例，东谈主类低级嗅觉神经元的胞体体积松弛是小鼠的30倍。尽管如斯，现在对于神经元胞体体积大小调控机制的毅力，尤其是免疫系统在此历程中所起的作用还知之甚少。李汉杰团队最新的接洽效力发现了在外周神经系统的背根神经节中存在小胶质细胞，可在调控低级嗅觉神经元胞体大小的历程中推崇贫窭作用，从而更新了咱们对该规模的明白。极度是基于多物种的系统演化分析，揭示了外周神经系统小胶质细胞的陈腐发源，以及与物种体型和低级嗅觉神经元胞体大小的正干系性，即这类细胞的数目在具有更大低级嗅觉神经元胞体的大体型物种中更多，而在小体型动物中则较为珍摄或缺失。这为解释低级嗅觉神经元在不同物种间存在权贵的大小各异提供了新的表面基础。
这项接洽也挑战了传统的教科书不雅点，即外周神经系统的低级嗅觉神经元仅被卫星胶质细胞包裹酿成二元结构。该团队发现包括东谈主类在内的大体型脊椎动物中外周神经系统小胶质细胞会与卫星胶质细胞共同包裹神经元胞体从而酿成三元结构，对比小体型物种酿成涌现各异。这种结构可能使小胶质细胞能够更快反应外周神经系统的生理或病理状况变化，体现了不同体型大小的物种在外周神经系统功能调控上的各异。该三元结构也为接洽外周神经系统疾病提供了全新的切入点，明确外周神经系统小胶质细胞在、病毒感染、慢性难堪等疾病发生发展中的功能和作用机制将成为一个新的接洽标的。
要而论之，外周神经系统小胶质细胞的发现不仅深化了咱们对外周嗅觉神经元进化和发育调控机制的和会，也为接洽神经-免疫互相作用以及开辟外周神经系统疾病的新式防治策略开辟了新标的。
https://www.cell.com/cell/abstract/S0092-8674(25)00192-8
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