自動画像セグメンテーションは,認知機能低下におけるCD74高いヒトマイクログリアの役割を明らかにする

科学分野:

• 神経科学
• 免疫学
• 遺伝学

背景:

• ステージIIIの活性化されたマイクログリアは認知機能低下に関連して,アルツハイマー病 (AD) に起因することが知られている.
• 希少なサブタイプであるステージIIIマイクログリアの細胞機能は十分に理解されていません.
• 単細胞RNA配列分析により,AD関連マイクログリアサブタイプに濃縮されたマーカーとしてCD74が特定されました.

研究 の 目的:

• CD74発現,アルツハイマー病 (AD) 特徴,およびマイクログリアル形態学の関係を調査する.
• ADにおけるマイクログリアの古典的形態学的分類とトランスクリプトミックのデータ (CD74発現) を関連付ける.
• 認知機能低下におけるCD74高のマイクログリアの機能的影響を調査する.

主な方法:

• 人間の脳組織におけるマイクログリアル形態の分析のための自動画像セグメンテーションパイプライン (CellProfiler) の開発.
• 2つの独立した脳コレクション (ROSMAPとNYBB) で110万個以上の灰色物質マイクログリアの定量分析.
• CD74発現レベル,マイクログリアル形態,AD認知症の状態との関連性を評価するメタ分析.

主要な成果:

• 特に認知機能の低下が加速した患者では,CD74発現率の高いマイクログリアが有意に増加した.
• CD74高いマイクログリアは,活性化されたステージIIIマイクログリアの特徴である,丸いアミーボイド形態を示した.
• これらの結果は2つの脳データセットで一致し,結果の確固たるところを確認しました.

結論:

• CD74高いマイクログリアは,アルツハイマー病 (AD) の進行と認知機能低下に関与する潜在的な細胞サブタイプを表しています.
• これらの発見は,ADにおいて,トランスクリプトミカルに定義された微細膠のサブタイプと,形態学的に定義された微細膠のサブタイプの間のギャップを埋めています.
• CD74高のマイクログリアは,サイトカインシグナル伝達と抗原表現を含む免疫反応に関連する遺伝子に富み,ADの病原性における特定の機能的役割を示唆する.