Исследователи из Университета Цукубы открыли новый механизм, участвующий в развитии мозга. Они обнаружили, что небольшие фрагменты, называемые микроядрами, производимые нейронными ядрами, высвобождаются во внеклеточное пространство во время раннего формирования постнатального мозга. Они также обнаружили, что микроглия, являющаяся резидентными иммунными клетками в мозге, включает эти микроядра, тем самым изменяя паттерны экспрессии генов и характеристики микроглии.

Мозг млекопитающих, включая человека, содержит не только нейроны, но и глиальные клетки , называемые микроглией. Микроглия модулирует иммунный ответ в центральной нервной системе, а также различные другие функции, включая нейрогенез, формирование нейронных сетей и контроль цереброваскулярной функции.

Недавние открытия подтвердили, что постнатальная микроглия не является гомогенной клеткой, а представляет собой гетерогенную популяцию клеток, которые демонстрируют различные паттерны экспрессии генов , которые изменяются в зависимости от окружающей среды в мозге. Однако детальные механизмы, посредством которых микроглия приобретает новые функции и изменяет свои свойства, не были выяснены.

В новом исследовании, опубликованном в журнале Nature Neuroscience , подробные наблюдения за эмбриональным мозгом мыши показали, что небольшие ядерные фрагменты, называемые микроядрами, производятся и высвобождаются во внеклеточное пространство, когда нейроны мигрируют в заранее определенное положение и начинают формировать мозг.

Микроглия, которая находится вокруг нейронов, захватывает микроядра и использует врожденный иммунный ответ, активированный инфекцией ДНК-вируса, чтобы изменить морфологию микроглии. Кроме того, захват микроядер повышает экспрессию генов микроглии, участвующих в формировании внеклеточного матрикса , вещества, заполняющего пространства между клетками. Таким образом, микроядра во внеклеточном пространстве функционируют как медиаторы, которые изменяют свойства микроглии .

Микроглиальные субпопуляции на постнатальной стадии значительно более гетерогенны, чем на взрослой стадии, и могут иметь решающее значение для функциональной регуляции церебральных кровеносных сосудов и мозговых оболочек. Дальнейшая проверка результатов исследования углубит наше понимание структуры и функции интерфейсов центральной нервной системы, таких как мозговые оболочки и кровеносные сосуды.