小胶质细胞是大脑中的免疫细胞，是抵抗神经退行性疾病和创伤性脑损伤的第一道防线。它们像微型吸尘器一样聚集在受损区域，清除死亡、感染或受伤的脑细胞，并清理不必要的突触，以此维持大脑的内稳态，这是生存所必需的稳定状态。然而，小胶质细胞并非起源于大脑，而是它们的前体形式在发育过程中从它们的起源地(胚胎的另一部分，称为外周中胚层)前往大脑。围绕这一过程的许多问题，如小胶质前体如何找到它们的方式，目前还没有答案。而且，考虑到这些细胞对包括人类在内的所有动物的大脑稳态都非常重要，回答这些问题可能会对健康有无数的好处。
“小胶质细胞与几种神经生物学疾病有关，如阿尔茨海默氏症。揭示它们是如何工作的，可以为这些疾病提供线索，”冲绳科技研究生院(OIST)发育神经生物学部门的负责人Ichiro Masai教授说。“小胶质细胞在大脑中随处可见，但我们最近的论文研究了它们如何在视网膜(眼睛的神经组织)上定植，这是首批容纳这些细胞的大脑区域之一。”
Masai教授和前OIST博士生Nishtha Ranawat博士在《eLife》上报道说，要成功地在视网膜上生长，小胶质细胞需要发生两个过程——血管必须在眼睛内形成，神经发生，即神经元形成的过程，必须在视网膜内开始。
为了揭示这些要求，研究人员对斑马鱼胚胎受精后24小时到60小时的透明成像。他们用荧光标记小胶质前体，这样就可以追踪它们。从它们原来的位置，这些前体首先移动到蛋黄，并开始从那里迁移到大脑的各个区域。
斑马鱼受精后30小时至48小时的视网膜图像。小胶质前体用紫色荧光标记，而发育中的斑马鱼的视网膜是绿色的。右上图显示，在30 hpf左右，第一个小胶质前体通过血管进入眼睛。右下图显示在42至48 hpf之间，小胶质前体染色
将其余的视网膜通过神经发生的区域。信贷:OIST
“发育中的大脑是非常密集的组织，”Masai教授解释说。“很难想象小胶质细胞是如何进入它并在里面移动的。但我们发现，它们利用血管作为进入眼睛的途径。”
然而，旅程并没有就此结束。一旦小胶质细胞到达视网膜的入口，它们就与视网膜和晶状体之间的血管保持联系，直到另一个过程开始——神经发生。神经发生是神经元形成的过程。研究人员发现小胶质细胞只能渗透到发生神经发生的视网膜区域。受精后约60小时，小胶质细胞就位，遍布整个视网膜。
为了进一步确定血管和神经发生是小胶质细胞迁移的重要组成部分，研究人员在一个实验中阻止了血管的形成，在另一个实验中阻止了神经发生。在这两种情况下，小胶质细胞都无法进入视网膜。
Ranawat博士是这项研究的主要作者，现在是美国伯克神经学研究所的博士后学者，他说:“这项研究突出了小胶质细胞对发育中的视网膜血管的依赖，以及它们对神经元分化的偏好。”“在未来，这一知识可能会导致靶向小胶质干细胞治疗神经退行性疾病。下一步是找到决定小胶质细胞与血管和神经元之间相互作用的分子。”
