Khám phá sự khác biệt liên quan đến giới tính ở microglia có thể là yếu tố thay đổi cuộc chơi trong y học chính xác Phần 1

Một lĩnh vực của sinh học vi mô tương đối bị bỏ qua cho đến gần đây là sự khác biệt về giới tính và điều này mặc dù giới tính là một yếu tố nguy cơ trong một số bệnh được đặc trưng bởi tình trạng viêm thần kinh và nói rộng hơn là kích hoạt vi mô.

Microglia là một loại tế bào thần kinh thiết yếu trong não và chúng đóng vai trò quan trọng trong quá trình ghi nhớ. Trong những năm gần đây, ngày càng có nhiều nghiên cứu chỉ ra rằng microglia có mối liên hệ chặt chẽ với khả năng nhận thức và trí nhớ của con người. Microglia có chức năng rất quan trọng. Chúng không chỉ có thể tiết ra hàng loạt yếu tố tăng trưởng và các chất duy trì sự sống sót của tế bào thần kinh mà còn điều chỉnh việc truyền tín hiệu giữa các tế bào thần kinh và sự ổn định của các khớp thần kinh. Những chức năng này không chỉ giúp não duy trì các chức năng sinh lý bình thường mà còn thúc đẩy sự tương tác và truyền tải thông tin giữa các tế bào thần kinh, từ đó cải thiện khả năng nhận thức và trí nhớ của con người.

Nghiên cứu cho thấy microglia đóng vai trò rất quan trọng trong cả quá trình học tập và trí nhớ. Chúng có thể giải phóng nhiều loại phân tử tín hiệu để thúc đẩy sự tương tác và truyền tải thông tin giữa các tế bào thần kinh. Đồng thời, nó còn có thể điều chỉnh sự ổn định của các kết nối synap giữa các tế bào thần kinh, từ đó giúp con người ghi nhớ thông tin tốt hơn.

Ngoài ra, microglia còn có thể tham gia vào các hoạt động tư duy và chú ý của con người. Nghiên cứu cho thấy microglia có tác dụng điều chỉnh nhất định. Chúng có thể ảnh hưởng đến việc truyền tín hiệu giữa các tế bào thần kinh, từ đó ảnh hưởng đến khả năng nhận thức và ra quyết định của con người, từ đó ảnh hưởng đến hoạt động tư duy phức tạp của con người.

Kết hợp lại với nhau, microglia đóng một vai trò rất quan trọng trong não và có tác động quan trọng đến khả năng nhận thức và trí nhớ của con người. Vì vậy, chúng ta nên chú ý bảo vệ và duy trì sức khỏe não bộ, duy trì thái độ sống tích cực, lối sống lành mạnh để nâng cao khả năng nhận thức và trí nhớ. Có thể thấy, chúng ta cần cải thiện trí nhớ, và Cistanche Deserticola có thể cải thiện trí nhớ đáng kể vì Cistanche Deserticola là một dược liệu cổ truyền của Trung Quốc có nhiều tác dụng độc đáo, một trong số đó là cải thiện trí nhớ. Hiệu quả của Cistanche Deserticola đến từ nhiều thành phần hoạt chất có trong nó, bao gồm axit tannic, polysaccharides, flavonoid glycoside, v.v. Những thành phần này có thể tăng cường sức khỏe não bộ thông qua nhiều con đường khác nhau.

Bấm biết 10 cách cải thiện trí nhớ

Tại sao những khác biệt giới tính này tồn tại vẫn chưa được biết nhưng toàn bộ sự khác biệt mở rộng đến số lượng vi mô, kiểu gen và kiểu hình. Điều đáng chú ý là một số khác biệt liên quan đến giới tính này cũng thể hiện rõ ở sức khỏe và sự thay đổi trong suốt cuộc đời, nhấn mạnh đến tính chất năng động và dẻo dai của microglia.

Đánh giá này sẽ xem xét tuổi tác tác động như thế nào đến những khác biệt liên quan đến giới tính ở microglia và hỏi liệu sự tiến bộ của y học cá nhân hóa có đòi hỏi phải tập trung nhiều hơn vào việc nghiên cứu những khác biệt liên quan đến giới tính ở microglia trong bệnh Alzheimer, bệnh Parkinson và các mô hình căng thẳng do viêm và chấn thương để đạt được tiến bộ thực sự hay không trong việc giải quyết các điều kiện này.

Từ khóa: khác biệt liên quan đến giới tính, tuổi tác, bệnh Alzheimer, microglia, viêm.

GIỚI THIỆU

Một số bệnh được đánh dấu bằng sự khác biệt về tỷ lệ mắc, triệu chứng và sự tiến triển giữa nam và nữ và giới tính là yếu tố nguy cơ được thừa nhận trong các bệnh được đặc trưng bởi viêm thần kinh, bao gồm rối loạn phổ tự kỷ (ASD) bệnh Alzheimer (AD), bệnh Parkinson (PD), bệnh đa xơ cứng và đau nửa đầu (Morgan và cộng sự, 2010; Hanamsagarand Bilbo, 2016; Airas và cộng sự, 2018; Lecours và cộng sự, 2018; Navarro và cộng sự, 2018).

Sự khác biệt liên quan đến giới tính này không thể giải thích được tại thời điểm này mặc dù các nghiên cứu đã cung cấp các mô tả chi tiết về sự khác biệt về số lượng và hình thái vi mô, dấu hiệu gen vi mô, kiểu hình vi mô bao gồm các đặc tính điện sinh lý và chức năng vi mô bao gồm quá trình thực bào và trình bày kháng nguyên thay đổi trong giai đoạn đầu đời, theo tuổi tác và theo các điều kiện khác nhau. bệnh lý (Guneykayaet al., 2018; Crespo-Castrillo và Arevalo, 2020).

Trong khoảng một thập kỷ qua, đặc biệt là với sự phát triển của các kỹ thuật mới hơn, người ta thấy rõ rằng quan điểm đơn giản về việc tế bào thần kinh đệm có được "kích hoạt" hay không không phản ánh nhiều trạng thái mà tế bào có thể áp dụng. Thay vào đó, phải chú ý đến tác nhân kích thích gây ra thay đổi vi mô và mô tả chính xác hơn về sự thay đổi không chỉ bao gồm các dấu hiệu kích hoạt truyền thống mà còn cả chức năng tế bào.

Mặc dù ngày càng có sự đánh giá cao về nhu cầu giải quyết những vấn đề phức tạp này trong các nghiên cứu hiện tại và tương lai, nhưng rất nhiều tài liệu cho đến thời điểm này, bao gồm cả những điều được trích dẫn trong tổng quan này, mô tả microglia được kích hoạt khi chúng áp dụng một hình thái khác và/hoặc thể hiện dấu hiệu kích hoạt và/hoặc thể hiện sự thay đổi về chức năng. Do đó, thuật ngữ "kích hoạt vi mô" được sử dụng ở đây nhưng, trong chừng mực có thể, đủ điều kiện để mô tả sự thay đổi được các tác giả mô tả.

SỰ KHÁC BIỆT GIỚI TÍNH TRONG CUỘC SỐNG MICROGLIATHROUGH

Cuộc sống phôi thai và giai đoạn đầu sau sinh

Một số nhóm đã nhấn mạnh sự khác biệt liên quan đến giới tính về số lượng vi mô trong giai đoạn đầu sau sinh, lớn hơn ở một số vùng não nam giới bao gồm vỏ não và đồi hải mã ở P4 (Schwarz và cộng sự, 2012). Ở P20, sự khác biệt liên quan đến số lượng tế bào Iba1+ đã được xác định (Thion và cộng sự, 2018) trong khi với P30, số lượng vi mô thần kinh đệm đã tăng lên trong não của chuột cái (Schwarz và cộng sự, 2012).

Phân tích các dấu hiệu kích hoạt vi mô cho thấy chuột cái thường biểu hiện kiểu hình được kích hoạt nhiều hơn ở P0 và kiểu hình ít được kích hoạt hơn ở P4 so với con đực. ByP30 và P60, microglia đã phát triển các quá trình nhưng sự khác biệt về hình thái liên quan đến giới tính vẫn tồn tại, theo đó các tế bào từ con cái có các quá trình dài hơn dày hơn (Schwarz và cộng sự, 2012).

Người ta đề xuất rằng sự tăng vọt testosterone, xảy ra trong những ngày đầu sau sinh, là nguyên nhân gây ra sự khác biệt về số lượng và trạng thái kích hoạt của microglia ở nam giới và estradiol đã loại bỏ sự khác biệt liên quan đến giới tính này, ít nhất là ở vùng tiền thị giác ở P2. chuột đực (Lenz và cộng sự, 2013). Bằng chứng cũng chỉ ra những thay đổi liên quan đến thời gian và giới tính cụ thể trong chức năng thực bào.

Số lượng tế bào thực bào cao hơn ở nữ giới P2 (Nelson và cộng sự, 2017) và P8 (Weinhard và cộng sự, 2018), so với nam giới và điều này đã được loại bỏ bằng cách điều trị bằng estradiol (Nelson và cộng sự, 2017), nhưng bằng chứng cho thấy gợi ý rằng, theo p28, chức năng thực bào ở microglia ở nam giới lớn hơn (Weinhard và cộng sự, 2018). Tuy nhiên, ở microglia sơ sinh, hoạt động thực bào cơ bản ở nữ lớn hơn so với nam (Yanguas-Casas và cộng sự, 2018).

Sự khác biệt liên quan đến giới tính trong khả năng thực bào đi kèm với sự gia tăng biểu hiện của các gen thực bào, đặc biệt là Cd68 và Receptor kích hoạt biểu hiện trên tế bào Myeloid (Trem)2. Themicroglia đặc biệt là các tế bào tiền thân thần kinh bị thực bào và người ta đề xuất rằng, cuối cùng, điều này có thể có nghĩa là làm giảm sự tăng sinh tế bào ở con cái. Các nghiên cứu gần đây sử dụng RNAseq để mô tả sự phát triển trong phôi của microglia và giai đoạn đầu đời đã báo cáo những phát hiện mâu thuẫn nhau.

Một mặt, phân tích RNAseq số lượng lớn đã xác định được số lượng gen biểu hiện khác nhau ở chuột E18.5 đực và cái nhưng cho thấy rằng biểu hiện của các gen liên quan đến quá trình chết rụng và phản ứng viêm, đặc biệt là các gen được kích thích bằng interferon, cao hơn ở microglia từ chuột cái E18.5 so với nam giới (Thion và cộng sự, 2018).

Ở độ tuổi sớm hơn một chút, E14.5, RNAseq đơn bào cho thấy không có thay đổi nào về bản phiên mã vi mô giữa chuột đực và chuột cái, đồng thời cũng tìm thấy các nốt khác biệt ở P4/5 (Hammond và cộng sự, 2019).

Phân tích GeneOnology (GO) tại P20 cho thấy các gen được mô tả bằng các thuật ngữ như "phản ứng viêm", "phản ứng miễn dịch", "các quá trình của hệ thống miễn dịch" và "phản ứng với lipopolysacarit (LPS)" đã được điều hòa trong microglia từ nữ giới so với nam giới và điều này là được hiểu là chỉ ra rằng microgliaare ở trạng thái nguyên thủy hơn ở nữ giới ở độ tuổi này (Thionet al., 2018); điều này có lẽ cũng được phản ánh qua những thay đổi về hình thái đã được mô tả ở độ tuổi này (Schwarz và cộng sự, 2012).

Trong khi những khác biệt liên quan đến giới tính và tính chất rất linh hoạt của microglia trong giai đoạn phôi thai và giai đoạn đầu đời là rất sâu sắc, thì sự hiểu biết đầy đủ về tác động của những thay đổi này ở giai đoạn thơ ấu, trưởng thành và hơn thế nữa vẫn còn là một thách thức. Điều này trở nên phức tạp bởi kiến ​​thức rằng microglia ở các vùng não khác nhau có các dấu hiệu khác nhau (Bordt và cộng sự, 2020), nhấn mạnh sự cần thiết phải thận trọng khi giải thích các phát hiện thu được từ phân tích hàng loạt microglia.

Tuy nhiên, có rất nhiều bằng chứng chỉ ra rằng những rối loạn trong vi động lực học, phát sinh từ các yếu tố gây căng thẳng bao gồm nhiễm trùng, trong giai đoạn này có tương quan với những khác biệt liên quan đến giới tính trong các rối loạn như ASD và tâm thần phân liệt; một số đánh giá xuất sắc đã xem xét điều này (Ellman và Susser, 2009; Mccarthy và Wright, 2017; Bilbo và cộng sự, 2018; Ardalan và cộng sự, 2019; Bergdolt và Dunaevsky, 2019).

Tuy nhiên, sự kích hoạt vi mô vẫn tồn tại ở tuổi trưởng thành trẻ (Suzuki và cộng sự, 2013) và những thay đổi gây viêm đã được xác nhận trong não sau khi chết của những người mắc ASD (Li và cộng sự, 2009; Tsilioni và cộng sự, 2019) cho thấy rằng những thay đổi đang diễn ra này cũng có thể góp phần gây ra ASD, cũng như các yếu tố môi trường. Các rối loạn phổ tự kỷ là do di truyền và phân tích di truyền đã xác định được sự gián đoạn trong các gen kiểm soát quá trình tổng hợp protein (De La Torre-Ubieta và cộng sự, 2016).

Một nghiên cứu gần đây đã báo cáo rằng việc tăng tổng hợp protein bằng cách biểu hiện quá mức yếu tố khởi đầu dịch mã eIF4E trong microglia, đã dẫn đến các hành vi giống ASD ở chuột đực chứ không phải ở chuột cái (Xu và cộng sự, 2020). Sự gia tăng tổng hợp protein đã gây ra sự thay đổi từ trạng thái cân bằng nội môi, thay đổi hình thái vi mô và giảm khả năng vận động mà các tác giả cho rằng là nguyên nhân dẫn đến mật độ cột sống cao hơn, giảm kích thước khớp thần kinh và thay đổi chức năng khớp thần kinh.

Vai trò quan trọng của microglia trong việc tạo hình hệ thống thần kinh trung ương (CNS) và tế bào thần kinh nói riêng cho thấy rằng những thay đổi trong chức năng của chúng như thế này có thể góp phần đáng kể vào những khác biệt về giải phẫu thần kinh đã được mô tả trong ASD.

Việc xác định nguyên nhân của ASD không đơn giản nhưng việc theo đuổi sự hiểu biết sâu sắc hơn về sự khác biệt liên quan đến giới tính trong động lực học vi mô, với hy vọng rằng các chiến lược giảm tác động của rối loạn có thể được xác định, nên là trọng tâm.

Sự khác biệt liên quan đến giới tính ở microgliaKiên trì ở động vật trưởng thành

Sự khác biệt liên quan đến giới tính trong kiểu hình microglial tồn tại ở tuổi trưởng thành. Guneykaya và cộng sự. (2018) đã báo cáo rằng mật độ vi mô và thể tích tế bào đã tăng lên ở vùng hải mã của chuột đực 13-tuần tuổi so với chuột cái, trong khi trường hợp ngược lại ở chuột 3-tuần tuổi.

Nhóm này cũng báo cáo rằng microglia từ chuột đực có đặc tính trình diện kháng nguyên cao hơn, được biểu thị bằng sự biểu hiện tăng lên của MHCII, trong khi hoạt động thực bào của microglia là tương tự ở nam và nữ.

Sự khác biệt rõ rệt liên quan đến giới tính trong biểu hiện gen đã được xác định trong microglia được chuẩn bị từ vùng hải mã và vỏ não và phân tích GO cho thấy rằng, ở vùng hải mã, sự biểu hiện quá mức của gen ở nam giới có liên quan đến các thuật ngữ "phản ứng phòng vệ trước vi khuẩn", "con đường thụ thể insulin" và "sự biệt hóa tế bào thần kinh đệm", trong khi các gen liên quan đến thuật ngữ "hoạt động của thụ thể GABA và glutamate", "biểu hiện protein ubiquitin" và "vận chuyển sắt magiê" lại được biểu hiện quá mức ở con cái (Guneykaya và cộng sự, 2018).

Ngược lại, phân tích protein xác định rằng yếu tố điều hòa interferon (Irf)3 được làm giàu trong microglia từ chuột cái (Guneykaya và cộng sự, 2018), phù hợp với phát hiện rằng các tế bào này phản ứng nhanh hơn với hoạt hóa interferon (IFN) (Thion và cộng sự, 2018) , và điều này cũng được đề xuất qua phân tích RNAseq ở microglia biệt lập (Gal-Oz và cộng sự, 2019).

Một cách giải thích cho điều này là sự tỉnh táo khác biệt của hệ thống miễn dịch ở phụ nữ khiến nó ít bị tổn thương hơn trước các mẫu phân tử liên quan đến mầm bệnh (PAMP) nhưng phản ứng mạnh hơn với các kích thích khác có thể gây ra phản ứng viêm quá mức, một lập luận đã được sử dụng để giải thích tình trạng viêm thần kinh dường như đang xảy ra. trung tâm của cơ chế bệnh sinh của một số bệnh thoái hóa thần kinh.

Nói tóm lại, khả năng đáp ứng của các kích thích microgliato dường như phụ thuộc vào giới tính ở tuổi trưởng thành cũng như ở cuộc sống trước đó, và bằng chứng chỉ ra rằng tính dẻo và tính chất năng động của các tế bào này vẫn tồn tại theo thời gian.

Một số thay đổi liên quan đến giới tính này được minh họa trong Hình 1.RNAseq, được thực hiện trên microglia từ các mẫu não gộp của những con chuột 3-tháng tuổi lớn hơn một chút, cho thấy rằng các gen biểu hiện trong não của chuột đực phản ánh quá trình viêm nhiễm (Villaet al ., 2018) đồng ý rộng rãi với những phát hiện được tóm tắt ở trên.

Trong nghiên cứu này, các gen từ não phụ nữ có liên quan nhiều hơn đến sự hình thành hình thái, sự phát triển và tổ chức bộ xương tế bào, cho thấy rằng việc sửa chữa mô là một chức năng đặc biệt của microglia ở phụ nữ.

Điều thú vị là, kiểu hình sửa chữa đặc trưng cho microglia từ chuột cái vẫn tồn tại khi được cấy vào não của chuột đực sau chấn thương do thiếu máu cục bộ (Villa và cộng sự, 2018).

For more information:1950477648nn@gmail.com