小鼠软脑膜淋巴管内皮细胞的发育特点及其对行为功能的影响

谭立人; 肖颂华; 雷鸣

doi:10.13471/j.cnki.j.sun.yat-sen.univ(med.sci).2022.0301

您当前的位置：

首页 >

文章列表页 >

小鼠软脑膜淋巴管内皮细胞的发育特点及其对行为功能的影响

基础研究 | 更新时间：2024-02-19

- 小鼠软脑膜淋巴管内皮细胞的发育特点及其对行为功能的影响
- The Development and Function of Leptomeningeal Lymphatic Endothelial Cells in Mouse
- 中山大学学报（医学科学版） 2022年43卷第3期页码：331-343
- 作者机构：
  
  中山大学孙逸仙纪念医院神经科，广东广州510120
- 作者简介：
  
  谭立人，硕士生，E-mail：tanlr@mail2.sysu.edu.cn
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金(81872261;81801083);广州市科技计划项目(201803010013)
- DOI：10.13471/j.cnki.j.sun.yat-sen.univ(med.sci).2022.0301
  中图分类号： R54
- 收稿：2022-02-07，
  
  纸质出版：2022-05-20
- 稿件说明：
移动端阅览
谭立人,肖颂华,雷鸣.小鼠软脑膜淋巴管内皮细胞的发育特点及其对行为功能的影响[J].中山大学学报（医学科学版）,2022,43(03):331-343.

TAN Li-ren,XIAO Song-hua,LEI Ming.The Development and Function of Leptomeningeal Lymphatic Endothelial Cells in Mouse[J].Journal of Sun Yat-sen University(Medical Sciences),2022,43(03):331-343.
谭立人,肖颂华,雷鸣.小鼠软脑膜淋巴管内皮细胞的发育特点及其对行为功能的影响[J].中山大学学报（医学科学版）,2022,43(03):331-343. DOI： 10.13471/j.cnki.j.sun.yat-sen.univ(med.sci).2022.0301.

TAN Li-ren,XIAO Song-hua,LEI Ming.The Development and Function of Leptomeningeal Lymphatic Endothelial Cells in Mouse[J].Journal of Sun Yat-sen University(Medical Sciences),2022,43(03):331-343. DOI： 10.13471/j.cnki.j.sun.yat-sen.univ(med.sci).2022.0301.

摘要

目的

观察小鼠软脑膜淋巴内皮细胞的空间时间分布及其对小鼠行为的影响。

方法

免疫荧光检测1周，2周，4周，10周，15周，15月龄野生型C57BL/6小鼠背侧，颞侧，腹侧，侧脑室旁软脑膜中Lyve-1

和CD68

细胞数量，并将15周龄野生型C57BL/6小鼠和APP/PS1转基因小鼠不同软脑膜区域中Lyve-1

和CD68

细胞数量进行比较。将26只2周龄C57BL小鼠随机进行如下分组：PBS注射组（

=10）、anti-Lyve-1中和抗体注射组（

=9）、SAR131675小分子抑制剂注射组（

=7），3组注射剂量均为2 μL。注射后2周（即4周龄）对两组小鼠进行旷场实验，三箱社交实验，新物体识别实验。随后免疫荧光检测三组小鼠软脑膜淋巴内皮细胞的比例。

结果

软脑膜淋巴内皮细胞数量在不同区域分布的差异无统计学意义（

=0.870 0，

=0.466 8，

=3）。小鼠软脑膜Lyve-1

淋巴管内皮细胞数量呈增龄性下降（

=17.30，

0.000 1，

=5）。不同年龄小鼠背侧软脑膜Lyve-1

和CD68

细胞占Lyve-1

细胞比例差异无统计学意义（

=0.268 6，

=0.924 4，

=5）。15周龄APP/PS1转基因小鼠软脑膜Lyve-1

细胞比例小于同周龄野生型C57BL/6小鼠（

=6.381，

=0.007 8）。中和抗体注射组抑制剂组小鼠软脑膜Lyve-1

细胞占比均低于对照组，差异具有统计学意义（均

0.001）。旷场实验中，抑制剂注射组小鼠的探索运动能力下降，但对旷场中央区域的探索意愿增强；中和抗体注射组小鼠仅对旷场中央区域的探索意愿增强。三箱社交实验中，中和抗体注射小鼠未表现出社交行为减少和社交偏好。抑制剂注射组小鼠在接触频次表现出社交行为减少，但未表现出社交偏好，说明抑制剂注射小鼠存在社交行为的减少。新物体识别实验中，中和抗体注射小鼠在接触频次，时间与路程上与对照组相比没有变化；但小分子抑制剂注射小鼠在新物体识别实验中表现出短期记忆能力的下降。

结论

软脑膜淋巴内皮细胞的发育可能调控小鼠生命早期的行为功能，可能与其对脑脊液中大分子物质的吞噬有关。

Abstract

Objective

To observe the spatial-temporal distribution of mouse leptomeningeal lymphatic endothelial cells and their effects on behavior.

Methods

Immunofluorescence was used to detect the number of Lyve-1

and CD68

cells in the dorsal， temporal， ventral， and lateral paraventricular leptomeningeal of 1-week， 2-week， 4-week， 10-week， 15-week， and 15-month-old wild-type C57BL mice and 15-week-old APP/PS1 transgenic mice. Two-week-old C57BL mice were randomly grouped as follows： PBS-injected group， anti-Lyve-1-injected group and SAR131675-injected group， which were injected with corresponding reagents into lateral ventricle. Two weeks after injection （i.e.， 4 weeks old）， the three groups of mice were subjected to the open field experiment， the three-chamber social interaction experiment， and the novel object recognition experiment. Then their ratio of leptomeningeal lymphatic cells were detected by immunofluorescence.

Results

There was no statistical difference in the distribution of leptomeningeal lymphatic endothelial cells in different regions （

=0.8700，

=0. 4668，

=3）. The percentage of Lyve-1

cells in the leptomeninges of mice decreased with ages （

=17.30，

0.0001，

=5）. There was no statistical difference in the proportion of Lyve-1

and CD68

cells in the dorsal leptomeninges of mice of different ages （

=0.2686，

=0.9244，

=5）. Proportion of Lyve-1

cells in the leptomeninges of 15-week-old APP/PS1 transgenic mice was lower than that of wild-type C57BL/6 mice （

=6.381，

=0.0078）. The ratio of Lyve-1

cells was lower in the leptomeningeal of anti-Lyve-1-injected mice than that in the control group （

PBS

=0.4513，

anti-Lyve-1

=0.2692，

=8.726，

0.0001）. The ratio of Lyve-1

cells in the leptomeningeal of SAR131675-injected mice was lower than that in the control group （

SAR131675

=0.3230，

=5.588，

=0.0006）. In the open field tests， SAR131675-injected mice showed reduced exploratory locomotion， but increased willingness to explore the central area. The anti-Lyve-1-injected mice showed an increased willingness to explore the central area. In the social interaction tests， the anti-Lyve-1-injected mice showed no reduction in social behavior or social preference. The SAR131675-injected mice showed reduced social behavior in terms of frequency of interaction but no social preference， suggesting that the SAR131675-injected mice had a social interaction decrease. In the novel object recognition tests， the anti-Lyve-1-injected mice showed no change in frequency， time and distance， indicating that the anti-Lyve-1-injected mice showed no change in short-term memory. The SAR131675-injected mice showed a decrease in short-term memory.

Conclusion

Leptomeningeal lymphatic endothelial cells play an important role in the early development of mice， which can be related to their phagocytosis of macromolecular substances.

关键词

Keywords

references

Rua R ， McGavern DB . Advances in meningeal immunity ［J］. Trends Mol Med ， 2018 ， 24 （ 6 ）： 542 -559.

Suárez I ， Schulte-Merker S . Cells with many talents： Lymphatic endothelial cells in the brain meninges ［J］. Cells ， 2021 ， 10 （ 4 ）： 799 .

Ahn JH ， Cho H ， Kim JH ， et al . Meningeal lymphatic vessels at the skull base drain cerebrospinal fluid ［J］. Nature ， 2019 ， 572 （ 7767 ）： 62 - 66 .

Wen YR ， Yang JH ， Wang X ， et al . Induced dural lymphangiogenesis facilities soluble amyloid-beta clearance from brain in a transgenic mouse model of alzheimer's disease ［J］. Neural Regen Res ， 2018 ， 13 （ 4 ）： 709 - 716 .

Cugurra A ， Mamuladze T ， Rustenhoven J ， et al . Skull and vertebral bone marrow are myeloid cell reservoirs for the meninges and CNS parenchyma ［J］. Science ， 2021 ， 373 （ 6553 ）：

Louveau A ， Herz J ， Alme MN ， et al . CNS lymphatic drainage and neuroinflammation are regulated by meningeal lymphatic vasculature ［J］. Nat Neurosci ， 2018 ， 21 （ 10 ）： 1380 - 1391 .

Louveau A ， Smirnov I ， Keyes TJ ， et al . Structural and functional features of central nervous system lymphatic vessels ［J］. Nature ， 2015 ， 523 （ 7560 ）： 337 - 341 .

谢毓峰，祁方昉，王清波，等 . 回输卡介苗激活的T淋巴细胞重塑裸鼠硬脑膜淋巴管结构［J］. 中山大学学报（医学科学版）， 2021 ， 42 （ 2 ）： 171 - 176 .

Xie YF ， Qi FF ， Wang QB ， et al . T-Cell activated by BCG reinfusion remodels the structure of dural meningeal lymphatic vessels in nude mice ［J］. J Sun Yat-sen Univ （Med Sci）， 2021 ， 42 （ 2 ）： 171 - 176 .

Bower NI ， Koltowska K ， Pichol-Thievend C ， et al . Mural lymphatic endothelial cells regulate meningeal angiogenesis in the zebrafish ［J］. Nat Neurosci ， 2017 ， 20 （ 6 ）： 774 - 783 .

van Lessen M ， Shibata-Germanos S ， van Impel A ， et al . Intracellular uptake of macromolecules by brain lymphatic endothelial cells during zebrafish embryonic development ［J］. Elife ， 2017 ， 6 ： e25932 .

Venero Galanternik M ， Castranova D ， Gore AV ， et al . A novel perivascular cell population in the zebrafish brain ［J］. Elife ， 2017 ， 6 ： e24369 .

Jeong YM ， Lee JG ， Cho HJ ， et al . Differential clearance of aβ species from the brain by brain lymphatic endothelial cells in zebrafish ［J］. Int J Mol Sci ， 2021 ， 22 （ 21 ）： 11883 .

Shibata-Germanos S ， Goodman JR ， Grieg A ， et al . Structural and functional conservation of non-lumenized lymphatic endothelial cells in the mammalian leptomeninges ［J］. Acta Neuropathol ， 2020 ， 139 （ 2 ）： 383 - 401 .

Paolicelli RC ， Bolasco G ， Pagani F ， et al . Synaptic pruning by microglia is necessary for normal brain development ［J］. Science ， 2011 ， 333 （ 6048 ）： 1456 - 1458 .

Sellgren CM ， Gracias J ， Watmuff B ， et al . Increased synapse elimination by microglia in schizophrenia patient-derived models of synaptic pruning ［J］. Nat Neurosci ， 2019 ， 22 （ 3 ）： 374 - 385 .

Györffy BA ， Kun J ， Török G ， et al . Local apoptotic-like mechanisms underlie complement-mediated synaptic pruning ［J］. Proc Natl Acad Sci U S A ， 2018 ， 115 （ 24 ）： 6303 - 6308 .

Fricker M ， Tolkovsky AM ， Borutaite V ， et al . Neuronal cell death ［J］. Physiol Rev ， 2018 ， 98 （ 2 ）： 813 - 880 .

Scott-Hewitt N ， Perrucci F ， Morini R ， et al . Local externalization of phosphatidylserine mediates developmental synaptic pruning by microglia ［J］. Embo J ， 2020 ， 39 （ 16 ）： e105380 .

Nunomiya K ， Shibata Y ， Abe S ， et al . Relationship between serum level of lymphatic vessel endothelial hyaluronan receptor-1 and prognosis in patients with lung cancer ［J］. J Cancer ， 2014 ， 5 （ 3 ）： 242 - 247 .

Yamazaki Y ， Morita T . Molecular and functional diversity of vascular endothelial growth factors ［J］. Mol Divers ， 2006 ， 10 （ 4 ）： 515 - 527 .

Karaman S ， Leppänen VM ， Alitalo K . Vascular endothelial growth factor signaling in development and disease ［J］. Development ， 2018 ， 145 （ 14 ）：

Jiang Z ， Wang L ， Liu X ， et al . Discovery of a highly selective vegfr2 kinase inhibitor chmfl-vegfr2-002 as a novel anti-angiogenesis agent ［J］. Acta Pharm Sin B ， 2020 ， 10 （ 3 ）： 488 - 497 .

Uemura A ， Fruttiger M ， D'Amore PA ， et al . Vegfr1 signaling in retinal angiogenesis and microinflammation ［J］. Prog Retin Eye Res ， 2021 ， 84 ： 100954 .

Schwager S ， Detmar M . Inflammation and lymphatic function ［J］. Front Immunol ， 2019 ， 10 ： 308 .

Wang J ， Huang Y ， Zhang J ， et al . Pathway-related molecules of vegfc/d-vegfr3/nrp2 axis in tumor lymphangiogenesis and lymphatic metastasis ［J］. Clin Chim Acta ， 2016 ， 461 ： 165 - 171 .

Alam A ， Blanc I ， Gueguen-Dorbes G ， et al . Sar131675， a potent and selective vegfr-3-tk inhibitor with antilymphangiogenic， antitumoral， and antimetastatic activities ［J］. Mol Cancer Ther ， 2012 ， 11 （ 8 ）： 1637 - 1649 .

Bei Y ， Huang Z ， Feng X ， et al . Lymphangiogenesis contributes to exercise-induced physiological cardiac growth ［J］. J Sport Health Sci ， 2022 ：

Hwang SD ， Song JH ， Kim Y ， et al . Inhibition of lymphatic proliferation by the selective vegfr-3 inhibitor sar131675 ameliorates diabetic nephropathy in db/db mice ［J］. Cell Death Dis ， 2019 ， 10 （ 3 ）： 219 .

Zheng H ， Chen C ， Luo Y ， et al . Tumor-derived exosomal bcyrn1 activates wnt5a/vegf-c/vegfr3 feedforward loop to drive lymphatic metastasis of bladder cancer ［J］. Clin Transl Med， 2021 ， 11 （ 7 ）： e497 .

Paxinos G ， Franklin KB . Paxinos and franklin's the mouse brain in stereotaxic coordinates ［M］. London ： Academic press ， 2019 ： 1 - 168

Antila S ， Karaman S ， Nurmi H ， et al . Development and plasticity of meningeal lymphatic vessels ［J］. J Exp Med ， 2017 ， 214 （ 12 ）： 3645 - 3667 .

Chistiakov DA ， Killingsworth MC ， Myasoedova VA ， et al . Cd68/macrosialin： Not just a histochemical marker ［J］. Lab Invest ， 2017 ， 97 （ 1 ）： 4 - 13 .

Takumi T ， Tamada K ， Hatanaka F ， et al . Behavioral neuroscience of autism ［J］. Neurosci Biobehav Rev ， 2020 ， 110 ： 60 - 76 .

Koyama R ， Ikegaya Y . Microglia in the pathogenesis of autism spectrum disorders ［J］. Neurosci Res ， 2015 ， 100 ： 1 - 5 .

浏览量

648

下载量

CSCD

文章被引用时，请邮件提醒。

提交

工具集

关联资源

暂无数据