Współtwórca:

Kamińska-Kaczmarek, Bożena (1961– ) : Promotor ; Jankowski, Aleksander : Promotor pomocniczy

Wydawca:

Nencki Institute of Experimental Biology PAS

Miejsce wydania:

Warsaw

Opis:

114 stron : ilustracje ; 30 cm ; Bibliografia ; Streszczenie w języku polskim

Uzyskany tytuł:

Doktor nauk biologicznych

Dyscyplina :

Nauki biologiczne

Instytucja nadająca tytuł:

Instytut Biologii Doświadczalnej im. M. Nenckiego PAN ; nadanie stopnia: 17.04.2026

Typ obiektu:

Praca dyplomowa

Abstrakt:

Mikroglej, komórki odpornościowe w ośrodkowym układzie nerwowym (OUN), odgrywają kluczową rolę w utrzymaniu homeostazy, wspierają plastyczność synaptyczną oraz uczestniczą w odpowiedzi układu odpornościowego na urazy i choroby. W odróżnieniu od większości populacji komórek OUN, mikroglej ma unikalną zdolność do odnowy: po farmakologicznej eliminacji dochodzi do odnowy populacji w OUN i odtworzenia prawidłowej gęstości komórek w ciągu kilku dni. Nadal jednak nie wiadomo, czy nowe, zasiedlające OUN komórki mikrogleju w pełni odtwarzają heterogenność funkcjonalną i stan prawidłowego mikrogleju oraz w jaki sposób proces ten ulega modyfikacji w trakcie starzenia OUN. W niniejszej pracy połączono farmakologiczne usunięcie mikrogleju przy użyciu inhibitora CSF1R (BLZ-945) z sekwencjonowaniem RNA pojedynczych komórek (scRNA-seq) w populacji komórek mieloidalnych sortowanych jako komórki CD11b+ w celu zbadania programów molekularnych leżących u podstaw odnowy mikrogleju u młodych i starych myszy. Całkowitą eliminację mikrogleju osiągnięto po 21 dniach podawania BLZ-945, a odnowa nastąpiła w ciągu 7 dni od odstawienia inhibitora. Uzyskane dane pokazały, że nowy mikroglej (MG) odtwarza wiele stanów transkrypcyjnych obserwowanych u zwierząt kontrolnych, ale przechodzi wcześniej przez przejściowe stany aktywacji (Act-MG1, Act-MG2, Act-MG3). Stany te charakteryzowały się ekspresją genów związanych z proliferacją (Mki67, Top2a), migracją i przebudową cytoszkieletu (Rac1, P2ry12), degradacją macierzy pozakomórkowej (Cstb, Ctsd) oraz sygnalizacją cytokin zapalnych (Il1b, Tnf, Il6). Analizy trajektorii rozwojowych pokazały, że odtworzony mikroglej wywodzi się z nielicznych prekursorów, które proliferują i przechodzą przez stany aktywacji, zanim osiągną fenotyp homeostatyczny. Starzenie jest kluczowym czynnikiem determinującym efektywność i wynik odnowy MG. Podczas gdy w mózgu młodych myszy MG osiągał stan homeostatyczny po fazie przejściowej aktywacji, u starych osobników obserwowano upośledzone dojrzewanie MG. Komórki te cechowały się zwiększoną proliferacją, utrzymującą się sygnalizacją zapalną i zmniejszoną reprezentacją komórek w stanie homeostatycznym. Sekwencjonowanie RNA (bulk RNA-seq) mikrogleju dodatkowo potwierdziło obniżoną ekspresję genów homeostatycznych (P2ry12, Tmem119, Trem2) oraz zwiększoną ekspresję genów proapoptotycznych i związanych ze starzeniem. Analizy szlaków powiązanych z ekspresją genów wskazały na deregulację sygnalizacji RhoA-ROCK – kluczowej dla migracji, dynamiki cytoszkieletu i odpowiedzi zapalnej mikrogleju związanych ze starzeniem. Analiza porównawcza ujawniła uderzające podobieństwa między przejściowymi stanami Act-MG a programami transkrypcyjnymi mikrogleju związanego z glejakiem. Integracja przedstawionego w rozprawie zbioru danych scRNA-seq z danymi CITE-seq z modeli mysich glejaków wykazała obecność mikrogleju z ekspresją podobnych genów wzbogaconych w sygnatury migracyjne, fagocytarne i zapalne. Wyniki te sugerują, że programy transkrypcyjne w procesie odnowy mikrogleju są wykorzystywane w kontekstach patologicznych, co podkreśla konserwatywne mechanizmy plastyczności mikrogleju. Podsumowując, wyniki przedstawionych badań dostarczyły kompleksowych profili transkrypcji występujących w czasie odnowy mikrogleju w młodym i starym mózgu. Pokazano, że choć mikroglej u młodych myszy odtwarza pełną różnorodność i funkcjonalność, starzenie głęboko zakłóca ten proces, uniemożliwiając przywrócenie pełnej homeostazy. Identyfikacja konserwatywnych programów aktywacji, które łączą odnowę mikrogleju z patologiczną aktywacją, otwiera nowe perspektywy terapeutyczne, ukierunkowane na wykorzystanie plastyczności mikrogleju przy jednoczesnym ograniczaniu dysfunkcji związanych z wiekiem. Nasze wyniki podkreślają dwoistą naturę odnowy mikrogleju – jako mechanizmu regeneracyjnego, ale również potencjalnego punktu podatności w starzejącym się mózgu.

Szczegółowy typ zasobu:

Praca doktorska

Identyfikator zasobu:

oai:rcin.org.pl:262628

Źródło:

IBD PAN, sygn. 20928 ; kliknij tutaj, żeby przejść

Język:

eng

Język streszczenia:

pol

Prawa:

Prawa zastrzeżone - dostęp nieograniczony

Zasady wykorzystania:

Zasób chroniony prawem autorskim. Korzystanie dozwolone w zakresie określonym przez przepisy o dozwolonym użytku.

Właściciel praw autorskich:

Zgoda na udostępnienie pracy w formie cyfrowej wyrażona oświadczeniem autora

Digitalizacja:

Instytut Biologii Doświadczalnej im. Marcelego Nenckiego Polskiej Akademii Nauk

Lokalizacja oryginału:

Biblioteka Instytutu Biologii Doświadczalnej im. Marcelego Nenckiego PAN

Dostęp:

Otwarty