Transkriptomik: Offener Zugang
Offener Zugang

Abstrakt

Mikroglialer P2-Purinerge Rezeptor und immunmodulatorische Gentranskripte variieren je nach Region, Geschlecht und Alter im ZNS gesunder Mäuse

Jessica M. Crain und Jyoti J. Watters

Bei vielen neurodegenerativen Erkrankungen sind entzündliche Schäden auf bestimmte Regionen des ZNS beschränkt. Mikroglia werden zwar schon seit langem mit der Pathologie vieler dieser Erkrankungen in Verbindung gebracht, es fehlen jedoch Informationen, die ihre Genexpression in verschiedenen ZNS-Regionen vergleichen. Hier haben wir die Hypothese getestet, dass sich die Expression von purinergen Rezeptoren, Östrogenrezeptoren und anderen neuroprotektiven und entzündungsfördernden Genen in verschiedenen ZNS-Regionen bei gesunden Mäusen unterscheidet. Da neurodegenerative Erkrankungen je nach Geschlecht und Alter unterschiedlich häufig auftreten, haben wir auch die regionale Verteilung dieser Gene bei männlichen und weiblichen Mäusen in vier verschiedenen Altersstufen zwischen 21 Tagen und 12 Monaten untersucht. Wir postulierten, dass die entzündungsfördernde Genexpression bei älteren Tieren höher und bei jungen erwachsenen weiblichen Tieren niedriger ist. Wir fanden heraus, dass die Genexpression der Mikroglia im gesamten ZNS unterschiedlich ist. Die mRNA-Werte des Östrogenrezeptors Alpha (Esr1) waren in Mikroglia aus dem Hirnstamm/Rückenmark oft niedriger als in der Hirnrinde, während die Expression des Tumornekrosefaktors Alpha (Tnfα) um ein Vielfaches höher war. Außerdem änderte sich das regionale Muster der Genexpression oft mit dem Alter der Tiere. So wurden beispielsweise bei 21 Tage alten Tieren keine regionalen Unterschiede in den P2X7-mRNA-Werten festgestellt, aber bei 7 Wochen und älter war die Expression in Kleinhirn-Mikroglia am höchsten. Schließlich war die Expression einiger Gene geschlechtsdimorph. In Mikroglia von 12 Monate alten Tieren waren die mRNA-Werte der induzierbaren Stickoxid-Synthase, jedoch nicht von Tnfα, bei weiblichen Tieren höher als bei männlichen. Diese Daten legen nahe, dass die Genexpression von Mikroglia bei männlichen oder älteren Tieren nicht einheitlich entzündungsfördernder ist. Darüber hinaus exprimieren Mikroglia aus ZNS-Regionen, in denen bei neurodegenerativen Erkrankungen neuronale Schäden vorherrschen, im Allgemeinen nicht mehr entzündungsfördernde Gene als Mikroglia aus Regionen, die weniger häufig betroffen sind. Diese Studie bietet eine eingehende Bewertung der regionalen, geschlechts- und altersabhängigen Unterschiede in wichtigen Mikroglia-Transkripten aus dem ZNS gesunder Mäuse.