神经病学家终生追踪并精确成像髓磷脂

图。1：SCoRe显微镜用于无标记的髓磷脂成像。 a，使用SCoRe显微镜的体内图像，从小鼠体感皮层的I层捕获，显示单个髓鞘节间。b，从转基因小鼠中捕获的，在神经元子集中具有稀疏YFP荧光蛋白标记的体内图像（ Thy1-YFP ）显示无反射的荧光标记的树突和未髓鞘的轴突（箭头）和有髓的反射轴突（箭头）。c，体内图像显示沿着规则有髓鞘的轴突的无髓鞘的间隙（分别为方框和绿色和黄色轮廓）。 d，从在髓鞘少突胶质细胞（ Cnp-mEGFP）中特异性表达的膜连接的EGFP（mEGFP）的转基因小鼠捕获的体内图像显示了荧光标记的髓鞘节和SCoRe之间的完全重叠。 e，体内图像显示单个少突胶质细胞的细胞体，其近端，非髓鞘形成过程从体（箭头）开始延伸，然后形成髓鞘荧光灯和SCoRe信号的共定位揭示了健康情况（箭头）.f，标出了单个节间的边界（箭头），表明了少突胶质细胞特异性mEGFP和SCoRe之间的特异性和重叠。左图）和髓磷脂段边界（右）使用 CNP-mEGFP荧光（红色）或SCoRe（蓝绿色）信号检测，表明髓鞘段和单个节间边界的检测水平相似，使用荧光标记或SCoRe（来自 n = 3只小鼠的159个SCoRe片段，169个eEGFP片段，856个SCoRe片段边界，842个mEGFP片段边界）更多示例定量请参见补充图2。偏执蛋白Caspr与Ranvier的两个节点交界（箭头），SCoRe信号仅由髓鞘节间产生。i，SCoRe信号在轴突i边缘的精确起点与Caspr标记相邻的小片段（AIS）（箭头），再次显示了SCoRe信号对髓磷脂的精确特异性。每个图像代表至少三只动物中的至少三个位置.Nature Neuroscience（2018）doi：10.1038 / s41593-018-0120-6

髓磷脂可充当数百万个脑细胞的绝缘体，从而可以在大脑区域内快速有效地传输信号。尽管起着至关重要的作用，但人们对这种结构在成年大脑中的稳定性以及衰老对其维持的影响知之甚少。

耶鲁大学的神经病学家Robert Hill，Alice Li和Jaime Grutzendler设计了技术来跟踪和精确成像髓磷脂，并贯穿小鼠的整个生命周期。他们发现髓磷脂继续在成人大脑中形成和重组-表明存在终身改变的潜力。他们还了解到，随着年龄的增长，髓磷脂开始变质，并且髓磷脂碎片会随着时间的推移而积累。

希尔说：“髓磷脂在成年大脑中不是静止的，在大脑可塑性中可能起着未被充分认识的作用，随着年龄的增长，这一作用可能会被破坏。”研究结果于3月19日发表在《自然神经科学》杂志上。

图2：终身改变皮质髓鞘和少突胶质细胞密度。 a，在指定年龄的体内捕获的SCoRe图像显示体感皮层I层中髓磷脂密度的显着年龄依赖性变化。b，从DsRed荧光蛋白转基因小鼠捕获的体内图像在成熟少突胶质细胞中特异表达（ Plp -DsRed）表明少突胶质细胞密度的年龄依赖性变化与SCoRe信号中观察到的变化相对应。c，在指定年龄通过体内大面积感兴趣的体内成像获得的平均SCoRe反射密度显示出反射信号显着增加，直至P640，随后随着小鼠年龄的增加而显着下降（单次方差分析，采用Tukey校正进行多次比较； n =每个年龄3或4只小鼠）。d，在指定年龄从SCoRe图像得出的每单位体积的髓鞘长度测量值显示直到P640为止，每个区域的总髓磷脂片段长度逐渐增加，然后是衰老下降（单次方差分析和Tukey校正，可进行多次比较， n = 3或4每个年龄段的小鼠）。e，在所示年龄的少突胶质细胞成像（Plp-DsRed +细胞）显示少突胶质细胞密度显着增加，直到P640为止，然后随着年龄的增长而降低（单向方差分析和Tukey校正用于多次比较， n = 3–6只小鼠/年龄）.f，g，从体感皮层捕获的少突胶质细胞特异性CNPase染色图像，显示皮层I（框状区域）的年龄依赖性变化（I层的其他示例扩展了） ing）.h，在所示年龄，CNPase染色密度显示荧光信号显着增加，直至P650，随后老化显着下降（单次方差分析和Tukey校正，可进行多次比较； n =每个年龄4只小鼠；每个红点表示一只小鼠。）i，在所示年龄下每体积的CNPase加工长度，表明总髓磷脂片段长度显着增加，直到P650（单向方差分析和Tukey校正用于多次比较， n =每只小鼠4只） j，CNPase +少突胶质细胞密度在所示年龄，显示少突胶质细胞密度显着增加，直至P650，衰老显着下降（单次方差分析和Tukey校正用于多次比较， n =每只年龄4只小鼠） 。在所有图中，每个红点表示一只鼠标，水平线表示平均值。 ns，不重要； * P <0.05，** P <0.01，*** P <0.001，**** P <0.0001。描述性统计数据可在补充表1中找到。每个图像代表至少三只动物中的至少三个位置。自然神经科学（2018）doi：10.1038 / s41593-018-0120-6

出版物：罗伯特·希尔（Robert A.Hill）等人，“哺乳动物哺乳动物大脑的终生皮质髓磷脂可塑性和与年龄相关的变性”，自然神经科学（2018）doi：10.1038 / s41593-018-0120-6