Microglia–neuron crosstalk through Hex–GM2–MGL2 maintains brain homeostasis

串扰 小胶质细胞 神经科学 平衡 神经元 化学 生物 细胞生物学 物理 炎症 免疫学 光学
作者
Maximilian Frosch,Takashi Shimizu,Emile Wogram,Lukas Amann,Lars Gruber,Ayelén I. Groisman,Maximilian Fliegauf,Marius Schwabenland,Chintan Chhatbar,Sabrina Zechel,Hendrik Rosewich,Jutta Gärtner,Francisco J. Quintana,Joerg M. Buescher,Thomas Blank,Harald Binder,Christine Stadelmann,Johannes J. Letzkus,Carsten Hopf,Takahiro Masuda
出处
期刊:Nature [Nature Portfolio]
卷期号:646 (8086): 913-924 被引量:26
标识
DOI:10.1038/s41586-025-09477-y
摘要

Abstract As tissue-resident macrophages of the central nervous system parenchyma, microglia perform diverse essential functions during homeostasis and perturbations 1 . They primarily interact with neurons by means of synaptic engulfment and through the rapid elimination of apoptotic cells and non-functional synapses 2 . Here, by combining unbiased lipidomics and high-resolution spatial lipid imaging, deep single-cell transcriptome analysis and novel cell-type-specific mutants, we identified a previously unknown mode of microglial interaction with neurons. During homeostasis, microglia deliver the lysosomal enzyme β-hexosaminidase to neurons for the degradation of the ganglioside GM2 that is integral to maintaining cell membrane organization and function. Absence of Hexb , encoding the β subunit of β-hexosaminidase, in both mice and patients with neurodegenerative Sandhoff disease leads to a massive accumulation of GM2 derivatives in a characteristic spatiotemporal manner 3 . In mice, neuronal GM2 gangliosides subsequently engage the macrophage galactose-type lectin 2 receptor on microglia through N -acetylgalactosamine residues, leading to lethal neurodegeneration. Notably, replacement of microglia with peripherally derived microglia-like cells is able to break this degenerative cycle and fully restore central nervous system homeostasis. Our results reveal a mode of bidirectional microglia–neuron communication centred around GM2 ganglioside turnover, identify a microgliopathy and offer therapeutic avenues for these maladies.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
啸林虎完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
1秒前
陈子期完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
周小物应助砍柴少年采纳,获得10
2秒前
贪玩的秋柔应助以恒之心采纳,获得30
3秒前
温暖的青雪完成签到 ,获得积分10
3秒前
充电宝应助谢某某102097采纳,获得10
4秒前
orixero应助sogoucoco采纳,获得10
5秒前
蔡夜安完成签到 ,获得积分10
6秒前
6秒前
共享精神应助虚心的非笑采纳,获得10
6秒前
6秒前
耿怀肖完成签到,获得积分10
7秒前
嗷嗷完成签到,获得积分10
7秒前
Damon完成签到,获得积分10
7秒前
fd完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
8秒前
情怀应助聪明铸海采纳,获得10
8秒前
YUZHONG应助zzyy采纳,获得10
8秒前
8秒前
斯文败类应助zyf采纳,获得10
9秒前
王红瑞完成签到,获得积分20
9秒前
朝朝完成签到 ,获得积分10
9秒前
认真的灵枫完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
lzp完成签到 ,获得积分10
10秒前
留白完成签到 ,获得积分10
10秒前
Lucas应助兴奋舞蹈采纳,获得10
11秒前
自然摩托完成签到,获得积分10
11秒前
Rambo发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
唐宇轩发布了新的文献求助20
11秒前
乔恩完成签到,获得积分10
12秒前
明镜发布了新的文献求助10
12秒前
乐观的黎云完成签到 ,获得积分10
12秒前
甜甜的满天完成签到,获得积分10
12秒前
Mzb完成签到,获得积分10
12秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 800
Navigating Normative Orders. Interdisciplinary Perspectives 800
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
CLSI VET01S-2024 Performance Standards for Antimicrobial Disk and Dilution Susceptibility Tests for Bacteria Isolated From Animals (7th Ed) 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 化学工程 工程类 有机化学 物理 复合材料 生物化学 内科学 细胞生物学 基因 遗传学 免疫学 冶金 光电子学 癌症研究
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7760879
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9306039
关于积分的说明 20292071
捐赠科研通 7345342
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3313009
关于科研通互助平台的介绍 2463326
邀请新用户注册赠送积分活动 2327171