Микроглия, первичные иммунные клетки и ключевые хранители мозговой активности в головном мозге, могут постоянно контролировать микроокружение для поддержания гомеостаза мозга. Когда они подвергаются острому истощению или в условиях болезни, они будут подвергаться быстрой пролиферации, что приводит к восстановлению гомеостатического пула или образованию кластеров микроглии, окружающих участки болезни.
Кроме того, микроглия быстро мигрирует к местам повреждения и вызывает иммунный ответ для сдерживания и восстановления повреждения. Однако мало что известно о специфических молекулярных детерминантах, которые метаболически и биоэнергетически формируют функции микроглии.
Гексокиназа (НК), катализирующая фосфорилирование глюкозы до глюкозо-6-фосфата, является первым ферментом, ограничивающим скорость утилизации глюкозы. Были идентифицированы четыре основных изофермента HK, HK1, HK2, HK3 и HK4, с различными биохимическими характеристиками и каталитической активностью.
Систематически анализируя регулятор метаболизма в различных типах клеток головного мозга, доктор Ху Ялин и его коллеги неожиданно обнаружили, что HK2, наиболее активный изофермент, связанный с митохондриальной мембраной, избирательно экспрессируется в микроглии головного мозга.
В ходе исследования исследователи обнаружили, что генетическая абляция HK2 снижает поток гликолиза микроглии и выработку энергии , подавляет репопуляцию микроглии и ослабляет надзор за микроглией и миграцию, вызванную повреждением, у самцов мышей.
Повышение HK2 было особенно заметным в микроглии с ослабленным иммунитетом или заболеванием. Однако в моделях ишемического инсульта делеция HK2 способствовала нейровоспалению и потенцировала церебральное повреждение. Таким образом, было обнаружено, что усиленные воспалительные реакции после абляции HK2 в микроглии связаны с аберрантной функцией митохондрий и накоплением активных форм кислорода.
Это исследование демонстрирует, что HK2 управляет как гликолитическим потоком, так и митохондриальной активностью для формирования функций микроглии, которые способствуют метаболическим аномалиям и неадаптивному воспалению при заболеваниях головного мозга . Это откроет двери для потенциального терапевтического нацеливания на микроглию при множественных неврологических заболеваниях, в которые вовлечены возвышение HK2 и метаболические аномалии.
Теги: иммунитет
