在病理条件下，组织巨噬细胞（如中枢神经系统中的小胶质细胞）的复杂激活过程中，用经典淋巴细胞细胞因子——干扰素-γ（IFN-γ）进行预致敏（priming）至关重要。根据当前的生物学概念，预致敏使得巨噬细胞在遇到继发性炎症刺激（如细菌成分）时，能够产生过度的免疫反应。在此，我们证明，单用IFN-γ预致敏本身即可诱导小胶质细胞增殖和适度激活，包括诱导型一氧化氮合酶（iNOS）的上调。重要的是，伴随产生的适量一氧化氮（NO）足以干扰快速神经元网络振荡（30–70 Hz），而这种振荡是感知、注意力和记忆等高级脑功能的基础。这一机制可能有助于解释慢性脑部疾病（如多发性硬化和阿尔茨海默病）中的早期认知障碍。
小胶质细胞是中枢神经系统的常驻巨噬细胞，在大多数脑部疾病中会被激活，例如中风、细菌性脑膜脑炎、多发性硬化和阿尔茨海默病。小胶质细胞的激活过程复杂，其特征包括形态改变、抗原呈递、细胞因子和自由基释放，以及迁移和吞噬作用的变化；其后果范围从神经保护到神经毒性不等。然而，不同激活表型对神经元功能的影响在很大程度上尚不清楚。
II型干扰素（IFN-γ）是一种可溶性细胞因子，主要由1型辅助T（Th1）细胞、细胞毒性T淋巴细胞和自然杀伤细胞释放。值得注意的是，在多种神经系统疾病和动物模型中，包括中风、多发性硬化和阿尔茨海默病，均有T细胞浸润和/或IFN-γ升高的报道。IFN-γ参与小胶质细胞的预致敏（priming），这与多种细胞适应性改变相关，包括形态变化、受体上调和促炎细胞因子水平升高。值得注意的是，预致敏通常被认为能使小胶质细胞对继发性（且原本为阈下）炎症刺激产生过度的反应。例如，细菌脂多糖（LPS）通过Toll样受体4（TLR4）作用后，会触发促炎和细胞毒性物质的释放，如TNF-α、IL-6和一氧化氮（NO），最终导致神经元死亡。然而，IFN-γ预致敏的小胶质细胞对突触活动和神经信息处理的影响尚未被广泛探索。
我们在出生后脑组织（原位）中，即器官型海马脑片培养物中，探讨了这一基本问题。脑片培养物具有保存完好的细胞构筑和功能性神经元网络，同时在实验暴露期间天然缺乏来自血管的白细胞浸润。胆碱能伽马振荡（30–70 Hz）被用作兴奋性锥体神经元和抑制性中间神经元之间精确突触传递的灵敏功能性读数。
IFN-γ受体在功能上存在于小胶质细胞、星形胶质细胞，或许也存在于神经元中。为了验证伽马振荡减慢是否由小胶质细胞介导，我们使用了脂质体包裹的氯膦酸盐（clodronate）；这种无毒的双膦酸盐在被巨噬细胞/小胶质细胞摄入并在细胞内积聚后，能够特异性诱导这些细胞凋亡。氯膦酸盐处理后，未经其他处理的脑片培养物中的小胶质细胞几乎被清除（图6A）。残余的小胶质细胞表现出更强的Iba1染色，且形态上更为肥大。即使在氯膦酸盐存在的情况下，IFN-γ仍然能够诱导这些小胶质细胞增殖。这可能反映了小胶质细胞具有较高的自我更新能力。值得注意的是，在小胶质细胞耗竭的脑片培养物中（CLOD+IFN-γ），IFN-γ无法诱导频率的特异性下降（图6A）。峰值功率和半高全宽（FWHM）仍然没有变化。在对照实验中，排除了脂质体对伽马振荡可能产生的副作用。这些数据表明，在原位条件下，减慢伽马振荡主要由小胶质细胞介导，而非星形胶质细胞。
图6.小胶质细胞iNOS介导的伽马振荡减慢。 脑片培养物分别暴露于IFN-γ（1,000 ng/mL）、氯膦酸盐（100 µg/mL）加IFN-γ（1,000 ng/mL）（CLOD+IFN-γ）、iNOS抑制剂1400W（10 µM）或IFN-γ加1400W（IFN-γ+1400W），处理时间为72小时。
论文信息：
论文题目：Priming of microglia with IFN-γ slows neuronal gamma oscillations in situ
期刊名称：PNAS
时间期卷：116 (10) 4637-4642
DOI: 10.1073/pnas.1813562116
产品信息：
货号：CP-010-010
规格：10ml+10ml
品牌：Liposoma
产地：荷兰
名称：Clodronate Liposomes&Control Liposomes
办事处：靶点科技
Clodronate Liposomes氯膦酸盐脂质体清除脾脏边缘区巨噬细胞。荷兰Liposoma巨噬细胞清除剂ClodronateLiposomes见刊于PNAS：干扰素‑γ预激活小胶质细胞可减慢原位神经元γ振荡。
Liposoma巨噬细胞清除剂Clodronate Liposomes氯膦酸二钠脂质体清除巨噬细胞的材料和方法：
In vivo macrophage depletion
Slice Cultures and Exposures.
Wistar rats (Charles River Laboratories) were handled in accordance with the European directive 2010/63/EU and with consent of the animal welfare officers at University of Heidelberg (licenses, T46/14 and T96/15). Hippocampal slice cultures were prepared from 9- to 10-d-old pups in sterile conditions and maintained on Biopore membranes at the interface between serum-containing culture medium (4 mM glucose) and humidified normal atmosphere enriched with 5% (vol/vol) CO2 (36.5 °C) . Cell culture materials were certified free of endotoxin and IFN-γ. Chemical depletion of microglia was achieved with liposome-encapsulated clodronate (Liposoma B.V.) . Exposures to recombinant IFN-γ (PeproTech), 1400W (Sigma-Aldrich), and LPS (Enzo Life Sciences) were done in the dark.
巨噬细胞清除材料和方法文献截图：
