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
端无完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
次次实验次次成完成签到 ,获得积分10
1秒前
故意的以亦应助称心曼安采纳,获得20
3秒前
七喜完成签到 ,获得积分10
3秒前
思源应助上善若水采纳,获得10
3秒前
斯文败类应助阳光沛菡采纳,获得10
4秒前
许鸽完成签到,获得积分10
4秒前
CipherSage应助SHUNLI0205采纳,获得10
4秒前
酷酷画笔完成签到,获得积分10
5秒前
cdercder应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
5秒前
5秒前
wang完成签到,获得积分10
5秒前
cdercder应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
Owen应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
DOC_XIONG应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
思源应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
DOC_XIONG应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
DOC_XIONG应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
今后应助一切皆有利于我采纳,获得10
8秒前
路人发布了新的文献求助10
8秒前
10秒前
朱哥永正完成签到,获得积分10
11秒前
22336完成签到,获得积分0
13秒前
SHUNLI0205发布了新的文献求助10
14秒前
B_lue完成签到 ,获得积分10
16秒前
淘宝叮咚发布了新的文献求助10
16秒前
那个岁月完成签到 ,获得积分10
18秒前
七叶花开完成签到,获得积分10
18秒前
demom完成签到 ,获得积分10
19秒前
cc完成签到 ,获得积分10
20秒前
高山上的高完成签到,获得积分10
20秒前
山蒲完成签到 ,获得积分10
22秒前
科研通AI6.4应助林夏果采纳,获得10
23秒前
dearwu完成签到,获得积分10
26秒前
桥豆麻袋完成签到,获得积分10
27秒前
乒坛巨人完成签到 ,获得积分10
28秒前
仙女完成签到 ,获得积分10
30秒前
欣喜的涵柏完成签到 ,获得积分10
30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
Principles of town planning: translating concepts to applications 1000
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
核安全综合知识2024版 500
Photothermal Science and Techniques 500
Digital Displacement Hydrostatic Transmission for Rotorcraft and Distributed Propulsion 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 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7711564
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9267777
关于积分的说明 20068075
捐赠科研通 7288133
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3297250
关于科研通互助平台的介绍 2451795
邀请新用户注册赠送积分活动 2304271