一个由来自DZNE、荷兰波恩大学医院和美国的科学家组成的国际研究团队获得了“人类前沿科学计划”的130万美元资助，以研究大脑免疫细胞并通过光照射来操纵它们。这将涉及使用基因转录本(mRNA)作为分子介质。通过这些实验室研究，科学家们旨在获得新的见解，了解这些细胞如何改变其形状以应对危险，以及它们在阿尔茨海默氏症等神经退行性疾病中所起的作用。

大脑中有一类特殊的免疫细胞，称为“小胶质细胞”，可以清除毒素、清除细胞碎片并对抗病原体，有助于保持大脑健康。“这些免疫细胞在组织中移动，通过很少的过程来调查局部环境。当小胶质细胞感觉到危险时，它们就会被激活，这与其形态学的变化有关。首先，它们投射的尺寸和分支发生变化，最终，小胶质细胞呈斑点状，”DZNE柏林基地的生物化学家和研究小组负责人DragomirMilovanovic博士说。“这种转变对于小胶质细胞的免疫功能至关重要。然而，这种动态行为是如何实现的尚不清楚。通过我们的研究，我们希望更多地了解其中涉及的机制。众所周知，在阿尔茨海默病中，小胶质细胞变得过度活跃，它们最初的有益作用会升级为慢性炎症反应。因此，更好地了解小胶质细胞可能有助于设计新疗法。”

小胶质细胞行为的开关

为此，Milovanovic与三位同事合作，包括德国波恩大学医院的KathrinLeppek教授，以及荷兰乌得勒支大学和加州大学伯克利分校的研究人员。“我们是一个跨学科团队，每个成员都将他们的专业知识带到桌面上。这包括细胞生物学、RNA和蛋白质生物化学、合成化学和其他领域，”DZNE科学家解释说。在人类前沿科学计划(HFSP)的“早期职业研究补助金”的支持下，国际合作旨在研究小鼠大脑中的小胶质细胞，并通过光敏分子和激光操纵细胞培养物中的小胶质细胞行为。“我们打算开发影响蛋白质生产的化合物。具体来说，对小胶质细胞形态变化具有重要意义的蛋白质。关键是我们将合成的化合物是可光控的。因此，它们对蛋白质生产的影响可以通过适当的光源来控制。这将使我们能够专门操纵小胶质细胞的形态，从而利用光来操纵它们的免疫功能，”米洛瓦诺维奇指出。他和他的同事们期待着为这个项目联手。这笔拨款将使他们能够招募博士生或博士后，他们将高度协同工作。它们对蛋白质生产的影响可以通过适当的光源来控制。这将使我们能够专门操纵小胶质细胞的形态，从而利用光来操纵它们的免疫功能，”米洛瓦诺维奇指出。他和他的同事们期待着为这个项目联手。这笔拨款将使他们能够招募博士生或博士后，他们将高度协同工作。它们对蛋白质生产的影响可以通过适当的光源来控制。这将使我们能够专门操纵小胶质细胞的形态，从而利用光来操纵它们的免疫功能，”米洛瓦诺维奇指出。他和他的同事们期待着为这个项目联手。这笔拨款将使他们能够招募博士生或博士后，他们将高度协同工作。

靶向蛋白质生产

最近的研究表明，小胶质细胞的形态转化受细胞外周产生的蛋白质调节，包括其过程。这需要称为“mRNA”的基因转录本以及将mRNA分子“翻译”成蛋白质的分子机器。“看起来，这是我们想要详细研究的事情，与形态变化相关的mRNA与蛋白质工厂一起包装成所谓的颗粒。这发生在靠近细胞核的地方。从那里，这些类似于微小的颗粒悬浮在不同液体中的液滴被运送到其他地点”，米洛瓦诺维奇解释道。

因此，我们的合作旨在识别参与形态变化的mRNA，并开发可附着在mRNA上以调节其在细胞特定位置的运输和蛋白质生产的光敏化合物。为此，我们需要识别和表征我们可以使用光控RNA工具专门针对的小胶质细胞mRNA。通过这种创新方法，我们希望有助于更好地了解小胶质细胞的生物学及其在疾病中的作用。我们的研究可能为新疗法铺平道路。”

波恩大学医院临床化学与临床药理学研究所RNA生物化学家、课题组组长KathrinLeppek教授

竞争性选择程序

该项目将运行三年。获得资助是一个竞争激烈的过程，因为申请的成功率仅为6.5%。“今年HFSP研究资助计划的获奖者是杰出的科学家，他们开创了需要国际合作的生命科学研究和前沿学科的基础科学——即没有先前研究的调查，”HFSP秘书长帕维尔卡巴特说。“我对我们收到的提案感到非常兴奋，并期待着即将揭晓的突破性发现。”