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Apr 23, 2024

CSF1R regula la esquizofrenia

BMC Medicine volumen 21, Número de artículo: 286 (2023) Citar este artículo 30 Accesos 1 Detalles de Altmetric Metrics Se sabe que la microglía regula el estrés y la ansiedad tanto en humanos como en modelos animales.

BMC Medicine volumen 21, número de artículo: 286 (2023) Citar este artículo

30 Accesos

1 altmétrica

Detalles de métricas

Se sabe que la microglía regula el estrés y la ansiedad tanto en humanos como en modelos animales. El estrés psicosocial es el factor de riesgo más común para el desarrollo de esquizofrenia. Sin embargo, no está bien establecido cómo la microglía y los macrófagos cerebrales contribuyen a la esquizofrenia. Presumimos que las moléculas efectoras expresadas en microglia/macrófagos estaban involucradas en la esquizofrenia mediante la regulación de la susceptibilidad al estrés.

Reclutamos una cohorte de pacientes con primer episodio de esquizofrenia (FES) (n = 51) y controles sanos (HC) emparejados por edad y sexo (n = 46) con percepción de estrés evaluada. Realizamos una secuenciación de ARN en sangre (RNA-seq) y una resonancia magnética cerebral, y medimos el nivel plasmático del receptor del factor 1 estimulante de colonias (CSF1R). Además, estudiamos un modelo de ratón de estrés crónico impredecible (CUS) combinado con un inhibidor de CSF1R (CSF1Ri) (n = 9 ~ 10/grupo) sobre conductas de ansiedad y biología microglial.

Los pacientes con FES mostraron puntuaciones más altas en la escala de estrés percibido (PSS, p <0,05), niveles más bajos de ARNm de CSF1R en sangre (FDR = 0,003) y proteínas (p <0,05), y volúmenes más pequeños de la circunvolución frontal superior y la circunvolución parahipocampal (ambas FDR < 0,05) que los HC. En la secuencia de ARN sanguíneo, los genes sanguíneos expresados ​​diferencialmente asociados a CSF1R estaban relacionados con el desarrollo del cerebro. Es importante destacar que CSF1R facilitó una asociación negativa de la circunvolución frontal superior con PSS (p <0,01) en HC pero no en pacientes con FES. En el modelo de ratón CUS+CSF1Ri, de manera similar a CUS, CSF1Ri aumentó la ansiedad (ambos p <0,001). Los genes para la angiogénesis cerebral y la intensidad de los vasos sanguíneos CD31+ se atenuaron después del tratamiento con CUS-CSF1Ri. Además, CSF1Ri disminuyó preferentemente la microglia/macrófagos yuxtavasculares e indujo cambios morfológicos de microglia/macrófagos (todos p <0,05).

El CSF1R microglial/macrófago regulaba el estrés asociado a la esquizofrenia y la angiogénesis cerebral.

Informes de revisión por pares

La esquizofrenia es un trastorno complejo del desarrollo neurológico causado generalmente por agresiones ambientales en individuos genéticamente predispuestos [1], que puede recapitularse en modelos animales [2]. Se ha demostrado que los factores estresantes psicosociales desencadenan o exacerban los síntomas de la esquizofrenia [3, 4], y una mayor respuesta al estrés suele preceder a la aparición de la psicosis tanto en pacientes con esquizofrenia [5, 6] como en roedores [7].

Las distrofias de las estructuras corticales y límbicas asociadas se observan con frecuencia tanto en pacientes con esquizofrenia [8,9,10] como en modelos animales de estrés psicosocial crónico [11]. Los sustratos neurobiológicos que subyacen a los cambios cerebrales inducidos por el estrés pueden incluir tanto proyecciones neuronales deterioradas a través de diferentes estructuras cerebrales [12] como neuroinflamación local mejorada mediada por microglía/astrocitos [13, 14].

La glía es un importante regulador de la conectividad estructural y funcional del cerebro. Además, los macrófagos limítrofes/asociados a barreras también constituyen un importante centinela celular en el cerebro adulto normal [15]. Su sobreactivación puede mejorar la poda sináptica, prevenir la angiogénesis y la neurogénesis e inducir la pérdida neuronal y mielínica [16,17,18]. Sin embargo, las células inmunes, especialmente la microglía, también son beneficiosas para la homeostasis cerebral con funciones neuroprotectoras y pueden contribuir a la adaptación al estrés, como lo hemos demostrado otros y nosotros en ratones [19, 20].

El receptor del factor estimulante de colonias 1 (CSF1R) es un receptor tirosina quinasa crucial para el desarrollo y las funciones de las células mieloides, incluidas la microglía y los monocitos [21]. Tanto los sujetos humanos con mutación de pérdida de función CSF1R como los ratones Csf1r-/- muestran una vida útil más corta, pérdida de microglía y macrófagos y anomalías del desarrollo neurológico [22, 23]. Si bien la inhibición genética o farmacológica de CSF1R (CSF1Ri) no produjo cambios importantes de comportamiento en animales adultos [24], un estudio reciente demostró que la haplodeficiencia de Csf1r era ansiogénica para los ratones [25]. La ablación microglial inducida por CSF1Ri mejoró el aprendizaje y la memoria del miedo [26, 27], mientras que la repoblación microglial corrigió el comportamiento repetitivo y los déficits sociales [28, 29]. Además, CSF1 mejoró el comportamiento depresivo en ratones después de estrés crónico impredecible (CUS) [30]. Se informó un CSF1R más bajo en los cerebros post mortem de pacientes con esquizofrenia crónica [31,32,33]. Sin embargo, el papel exacto del CSF1R en la esquizofrenia en asociación con el estrés psicosocial sigue sin estar claro.

Anteriormente informamos que el estrés acumulativo se asociaba con adelgazamiento cortical y déficits cognitivos en pacientes con primer episodio de esquizofrenia (FES) [34]. En el presente estudio, planteamos la hipótesis de que las funciones microgliales/macrófagas involucradas en CSF1R se asociaban con la modulación del estrés relacionada con la esquizofrenia mediante la regulación de las estructuras corticales y subcorticales del cerebro. Para comprender mejor el papel de la microglía o las células mieloides en la regulación del estrés relacionada con la esquizofrenia, primero estudiamos una cohorte de pacientes con FES que mostraban una mayor percepción del estrés en comparación con los controles sanos (HC) midiendo su transcriptómica sanguínea, niveles plasmáticos de CSF1R y estructuras cerebrales. Además, utilizamos un modelo de ratón CUS combinado con CSF1Ri farmacológico para caracterizar la respuesta de microglia/macrófagos mediante pruebas de secuenciación de ARN cerebral, inmunohistoquímica, citometría de flujo y ansiedad en animales.

Los pacientes FES (n = 128) reclutados para este estudio procedían del Hospital Beijing Hui Long Guan. A los pacientes se les diagnosticó esquizofrenia según la Entrevista Clínica Estructurada para el DSM-IV (SCID) de forma independiente por dos psiquiatras. Los criterios de inclusión fueron: (1) chinos han de 18 a 54 años; (2) duración de la enfermedad ≤ 3 años (< 1 año en promedio); y (3) sin medicación o <2 semanas de medicación antipsicótica en el momento de la extracción de sangre. Se reclutaron HC de la comunidad local de la misma edad y sexo (n = 111). Se excluyeron los candidatos que no cumplieron con los criterios de reclutamiento. Los criterios de exclusión adicionales incluyeron: (1) otros trastornos psiquiátricos diagnosticados según el Eje I del DSM-IV; (2) enfermedad física grave; (3) infección reciente o tratamiento con fisioterapia o psicoterapia; (4) retraso mental o enfermedad grave del sistema nervioso; y (5) lactancia o embarazo. Todos los participantes dieron su consentimiento informado por escrito. El estudio fue aprobado por el Comité de Ética Institucional del Hospital Huilongguan de Beijing con licencia n.° 2017–49. Las experiencias traumáticas pasadas de los participantes (FES: n = 51, HC: n = 46) fueron evaluadas mediante el Cuestionario de Trauma Infantil (CTQ), un cuestionario autoinformado de 29 ítems de una medida retrospectiva que abarca cinco factores adversos [35], validado en Chino [36]. Los niveles de estrés de los participantes se evaluaron según la escala de estrés percibido (PSS), un cuestionario autoinformado de 14 ítems que mide sentimientos y pensamientos durante el último mes [37], validado en chino [38]. Dos psiquiatras midieron de forma independiente las puntuaciones totales de la Escala de Síndrome Positivo y Negativo (PANSSt). Para más detalles, consulte el material complementario.

Los datos de resonancia magnética estructural del cerebro se adquirieron utilizando un escáner de resonancia magnética Siemens Prisma 3.0 T con una bobina de cabeza de 64 canales. Se utilizaron almohadillas de espuma para minimizar los movimientos de la cabeza. Se utilizó eco de gradiente de adquisición rápida sagital tridimensional preparado por magnetización (MPRAGE) para recopilar los datos anatómicos de cada participante siguiendo el protocolo ENIGMA con el software FreeSurfer [39, 40]: tiempo de repetición (TR)/tiempo de eco (TE)/tiempo de inversión ( TI) = 2530/2,98/1100 ms, ángulo de giro (FA) = 7º, campo de visión (FOV) = 256 × 224 mm2, tamaño de píxel/espacio = 1/0 mm, tamaño de matriz = 256 × 224 bits. Después del escaneo, dos radiólogos evaluaron la calidad de la imagen y, si había artefactos significativos, se tomaron las imágenes. Se midieron el volumen intracraneal (ICV) y los volúmenes regionales de las estructuras corticales/subcorticales cerebrales bihemisféricas.

Se recogió sangre humana (5 ml) entre las 7 y las 9 a. m. después de un ayuno nocturno utilizando tubos de ARN sanguíneo PAXgene ™ (Applied Biosystems). Los tubos se agitaron vigorosamente durante al menos 10 s después del muestreo y se almacenaron inmediatamente a -80 °C. Los ARN totales de sangre humana (Applied Biosystems) y PFC de ratón (Centro de Investigación Molecular) se extrajeron, cuantificaron y evaluaron para determinar su pureza mediante espectrofotometría NanoDrop (ThermoFisher) y se enviaron inmediatamente a la Institución de Genómica de Beijing (BGI) para ARN mensajero-seq ( después de la eliminación del ARNm de globina y el control de calidad) en la plataforma BGIseq-500. Se analizaron datos de RNA-seq de al menos 20 M de lecturas limpias en las plataformas Galaxy y NetworkAnalyst [41] utilizando DESEQ2. Se filtraron los datos con rango percentil de varianza <15% y recuentos <4. Se analizaron los cambios de log2 (Log2FC) para genes expresados ​​diferencialmente (DEG) con una tasa de descubrimiento falso (FDR) <0,05 de Benjamini-Hochberg para determinar la vía biológica de ontología genética (GO-BP) en DAVID (https://david.ncifcrf.gov/ ) e interacción proteína-proteína (PPI) en STRING (https://string-db.org/cgi/input.pl). Los conjuntos genéticos (GS393224, GS393415 y GS393709) recuperados de GeneWeaver (//geneweaver.org/) y anotados para la asociación mediada por CSF1R con el desarrollo del cerebro humano se exploraron más a fondo para detectar DEG de secuencia de ARN en sangre superpuestos. Los ARN totales se transcribieron de forma inversa (Thermo Scientific) y se realizó RT-QPCR con los cebadores correspondientes (archivo adicional 1: Tabla S1) y qPCR Supermix (Solis BioDyne) en un instrumento QPCR (Applied Biosystems). Los valores normalizados de ΔCt de actina diana se cuantificaron además como cambios exponenciales frente a ΔCt promediado del grupo Ctr (2^-ΔΔCt).

Se recogieron muestras de sangre (5 ml) como se describió anteriormente en tubos de recolección de vacío desechables EDTA-K2 (Beijing Dongfang Jianfeng Technology Co. Ltd.). Las muestras de plasma se separaron mediante centrifugación a 4000 rpm durante 10 minutos, que se almacenaron inmediatamente a -80 °C hasta su análisis. La proteína CSF1R se midió mediante un kit de ensayo inmunoabsorbente ligado a enzimas (ELISA) tipo sándwich (#RX-XQ-EN13238, Beijing Rongxin Zhihe Biotechnology Co. Ltd.). Cada muestra (FES: n = 126, HC: n = 102) se midió por duplicado. Los coeficientes de variación intraplaca e interplaca para ELISA fueron del 10% y 15%, respectivamente.

Se criaron ratones macho C57BL/6NTac de tipo salvaje (3 meses de edad, Taconic) en condiciones de reproducción estándar en instalaciones de animales de laboratorio en el Instituto de Biomedicina y Medicina Traslacional de la Universidad de Tartu con la licencia n.° 171. Después de una semana ( semana) de adaptación a la transferencia, los ratones fueron asignados aleatoriamente a 4 grupos (n = 9 ~ 10/grupo): Control (Ctr)-Vehículo (Veh), CUS-Veh, Ctr-CSF1Ri y CUS-CSF1Ri, y sujetos a CUS /Ctr y CSF1Ri (PLX3397)/Veh tratamientos. CUS se estableció aplicando diariamente uno de siete factores estresantes aleatorios durante 8 semanas, como describimos recientemente [42]. Se disolvió PLX3397 (HY-16749/CS-4256, MedChemExpress) en DMSO (D8418, Sigma-Aldrich) y se diluyó recientemente con aceite de maíz (#8267, Sigma-Aldrich). Los ratones tratados con fármacos fueron alimentados diariamente con Veh o PLX3397 (~ 120 mg/kg de peso corporal) en Nutella, como se informó [43, 44], durante 2 semanas a partir de la séptima semana de CUS. Los experimentos de comportamiento se realizaron en la octava semana (ver Fig. 3A).

Los ratones se habituaron a una luz ambiental de ~ 250 lux durante 1 hora (h). Se midió la distancia y el tiempo recorrido por cada ratón individual en diferentes zonas de una caja digital (44,8 × 44,8 × 45 cm) mediante un software (Technical & Scientific Equipment GmbH) durante 30 minutos (min). El piso de la caja se limpió con etanol al 70% y se secó completamente después de cada ratón.

EPM constaba de brazos abiertos y cerrados (30 × 5 cm cada uno) intersecados en una plataforma cuadrada central de 5 × 5 cm elevada a una altura de 80 cm. Los ratones se habituaron a una luz ambiental de ~ 40 lux durante 1 h. Se colocó un ratón individual en la plataforma central frente al brazo abierto y se registró el tiempo dedicado a abrir/cerrar los brazos mediante un software (EthoVision XT, Noduls) durante 5 minutos. Los brazos se limpiaron con etanol al 70% y se secaron completamente después de cada ratón.

Se incubaron criosecciones coronales que contenían la corteza prefrontal (PFC) y el hipocampo (HPC) en 40 μm de espesor con anticuerpos primarios que incluían anticuerpos anti-IBA1 de conejo (#SKL6615, Wako) y anti-CD31 de rata (#553,370, BD Pharmingen) en bloqueo de PBS. tampón durante la noche a 4 °C, seguido de IgG de cabra anti-conejo H&L-AlexaFluor488 (#ab175471, Abcam) y IgG de cabra anti-rata H&L-AlexaFluor546 (#119,170, Jackson ImmunoResearch) durante 2 h a temperatura ambiente y luego en 0,1 μg /ml de DAPI (#ACRO202710100, VWR) durante 5 minutos y finalmente se montó en portaobjetos de vidrio con medio de montaje acuoso Fluoromount™ (# F4680-25ML, Sigma-Aldrich). Las imágenes de pila Z se tomaron con un microscopio de escaneo láser FV1200MPE con un aumento de 60 × (Olympus). Después de la reconstrucción de la imagen 3D, se calculó el área CD31+/área completa de la imagen*100%. IBA1+-microglia/macrófagos cuyo soma celular ubicado dentro del rango del radio vascular que rodea un vaso sanguíneo CD31+ se definieron como microglia/macrófagos asociados a vasos (VAM) y otros como microglia/macrófagos no asociados a vasos (NVAM). Las intensidades fluorescentes de las áreas CD31+ e IBA1+ y el número microglial (Nº) y la morfología se midieron utilizando ImageJ (n = 3 ratones/12 secciones/40 ~ 200 células por grupo).

Los homogeneizados de hipocampo se lavaron, se centrifugaron a 500 g durante 5 min y se bloquearon con PBS + suero de rata al 10 % durante 1 h, luego se tiñeron con marcadores de flujo (BioLegend y Miltenyi) de Csf1r-Brilliant Violet (BV) anti-ratón 605 (135517). , BioLegend), CD11b-BV421 (101251, BioLegend), CD45-BV650 (103151, BioLegend), Glast-APC (130–123-555, Miltenyi) y O4-PE (130–117-357, Miltenyi) por 1 h. Las células lavadas se resuspendieron en 500 µl de PBS y se adquirieron con un citómetro de flujo Fortessa (BD Bioscience). Los datos fueron analizados por el software Kaluza v2.1 (Beckman Coulter). Los astrocitos se definieron como células Glast+, las células precursoras de oligodendrocitos (OPC) como células O4+, la microglía como células CD45lowCD11bhi. Se midieron el % de glía entre las células cerebrales totales y la intensidad fluorescente media (MFI) de Csf1r por microglía y el nivel total de proteína Csf1r se calculó como MFI x número de microglia.

Las distribuciones de datos se examinaron mediante la prueba de Shapiro-Wilk. Para datos humanos, se utilizó la prueba ANOVA o U de Mann-Whitney para variables continuas y la prueba de chi-cuadrado para variables categóricas. Se realizó ANCOVA con edad y sexo como covariables para datos de CSF1R y MRI en plasma, con glóbulos blancos e ICV incluidos como covariables adicionales para ellos, respectivamente, y FDR corrigió los valores de p para comparaciones múltiples. La correlación se analizó mediante el método de Pearson o Spearman. Las relaciones entre el nivel de CSF1R, el tamaño cortical y la puntuación de PSS se evaluaron mediante regresión lineal y análisis de moderador mediante PROCESS-v3.5 en SPSS-v27.0 (IBM), controlado por edad, sexo e ICV. Para los datos de animales, se utilizó ANOVA de dos vías para examinar la interacción entre CUS y CSF1Ri, con la corrección de Bonferroni para comparaciones post hoc. Las figuras se prepararon en GraphPad Prism-v8.0.1 y en línea (http://www.bioinformatics.com.cn/). Los datos se presentaron como media ± SEM yp o FDR <0,05 se consideró estadísticamente significativo.

Anteriormente habíamos recolectado muestras de sangre completa de una cohorte de 128 pacientes con FES y 111 HC, incluidos los sujetos de nuestro estudio actual, e identificamos 9062 DEG por RNA-seq [45]. Por lo tanto, primero exploramos este conjunto de datos y observamos el ARNm de CSF1R regulado negativamente (Fig. 1A). Como se sabe que el CSF1R es importante para el desarrollo del cerebro, exploramos datos genómicos funcionales en GeneWeaver y recuperamos 64 genes del desarrollo del cerebro humano asociados a CSF1R. Para representar mejor cuáles de los 64 genes candidatos cambiaron en la sangre de nuestros pacientes, los superpusimos con DEG de secuencia de ARN en sangre y encontramos 11 genes regulados positivamente y 17 regulados negativamente, incluido el CSF1R (Fig. 1A y 1B; archivo adicional). 1: Tabla S2). Para representar las relaciones funcionales entre los 28 DEG, estudiamos sus interacciones y el enriquecimiento de GO con análisis PPI, mostrando tres grupos funcionales diferentes, con PIK3CA, AKT1 y CSF1R como genes centrales, respectivamente (Fig. 1C), y los mejor clasificados. La vía GO-BP es la regulación del proceso de desarrollo (Fig. 1D; archivo adicional 1: Tabla S3). Para validar la regulación negativa de CSF1R en los pacientes con FES en comparación con los HC como lo muestra la secuencia de ARN (FDR = 0,003; Fig. 1E (n = 128 + 111)), medimos además la proteína plasmática CSF1R y la confirmamos en ambos pacientes. cohortes (p <0,05; Fig. 1F (n = 126 + 102), Tabla 1 (n = 50 + 44)).

El CSF1R y los DEG en sangre relacionados con el desarrollo del cerebro disminuyeron en los pacientes con FES. (A) Un gráfico de volcán destaca 28 DEG en sangre en pacientes con FES frente a HC. Los genes con FDR <0,01 están coloreados (n = 128 + 111). Véase también el archivo adicional 1: Tabla S2. (B) El diagrama de Venn ilustra los 28 DEG que están anotados para estar asociados con el desarrollo estructural del cerebro humano en GeneWeaver. (C) El análisis PPI muestra interacciones funcionales entre los 28 DEG, con un umbral de confianza = 0,4 y k-medias del grupo = 3. Los 3 grupos tienen colores diferentes, con el gen central en cada grupo resaltado en color rojo y en negrita en cada punta triangular . La línea entre nodos presenta el tipo/fuerza de una interacción según las anotaciones en String v11. (D) Un gráfico de cuerdas muestra las 6 principales subontologías GO-BP sobrerrepresentadas para los 28 DEG asociados con el desarrollo del cerebro. Los genes se ordenan según el Log2FC observado y se vinculan a sus términos asignados mediante cintas de colores. Consulte también el archivo adicional 1: Tabla S3 para el análisis de rutas. (E) Nivel de ARNm de CSF1R (n = 128 + 111). (F) Nivel de proteína CSF1R (n = 126 + 102). Datos presentados como media ± SEM; * p < 0,05 (ANCOVA), ** FDR < 0,01. CSF1R: receptor del factor 1 estimulante de colonias; DEG: genes expresados ​​diferencialmente; FES: primer episodio de esquizofrenia; HC: controles sanos; PPI: interacción proteína-proteína

También estudiamos a aquellos participantes que se sometieron a evaluaciones tanto de MRI como de PSS. Los datos demográficos y clínicos de los participantes se enumeran en la Tabla 1 (n = 51 + 46). Los pacientes con FES y los HC no fueron estadísticamente diferentes en edad, sexo, años de educación y puntuación CTQ (todos p > 0,05). Sin embargo, en comparación con los HC, los pacientes con FES tenían un nivel de proteína CSF1R más bajo (p <0,05; Tabla 1) y una puntuación PSSsum más alta (Fig. 2A, Tabla 1), que se correlacionó positivamente con la puntuación PANSSt (r = 0,334, p <0,05). ; Figura 2B).

CSF1R facilitó una asociación negativa de la circunvolución frontal superior con PSSsum en HC pero no en pacientes con FES. (A) PSSsum (n = 51 + 46). (B) Correlación de PANSSt y PSSsum en pacientes con FES (correlación de Spearman). (C) Imágenes de resonancia magnética de ejemplo, el gradiente de color se basa en los valores estadísticos F (detallados en la Tabla 2) de la comparación de grupos. (D) Volumen de la circunvolución frontal superior y (E) Volumen de la circunvolución parahipocampal. (F) El nivel de ARNm de CSF1R en sangre moderó completamente la asociación negativa del volumen del giro frontal superior (variable independiente) con la puntuación PSSsum (variable dependiente), controlada por edad, sexo e ICV en HC. Datos presentados como media ± SEM; * FDR o p < 0,05 (ANCOVA). Véase también la Figura S1. CSF1R: receptor del factor 1 estimulante de colonias; DEG: genes expresados ​​diferencialmente; FES: primer episodio de esquizofrenia; HC: controles sanos; PSSsum: puntuación sumatoria de la escala de estrés percibido

A continuación, estudiamos 8 regiones cerebrales clave relacionadas con el estrés, incluidas las subáreas de PFC, HPC y las circunvoluciones entorrinal y parahipocampal asociadas a HPC (Fig. 2C, Tabla 2), y observamos volúmenes reducidos en la circunvolución frontal superior (p <0,005, FDR = 0,02; Fig. 2D) y la circunvolución parahipocampal (p <0,004, FDR = 0,032; Fig. 2E) en los pacientes con FES en comparación con los HC. Además, la circunvolución frontal orbital también mostró una reducción significativa en los pacientes con FES en comparación con los HC (p <0,05; Tabla 2). Sin embargo, el HPC y otras estructuras corticales no mostraron diferencias significativas (Tabla 2).

A continuación, exploramos las interrelaciones entre las estructuras corticales, el ARNm o proteína de CSF1R y el PSS con regresión lineal y análisis de moderador controlados por edad, sexo e ICV, prediciendo que el déficit estructural del cerebro subyace a la susceptibilidad al estrés y que CSF1R es una de las maquinarias moleculares que modulan el cerebro. y comportamiento, por ejemplo, PSSsum como variable dependiente, volúmenes corticales como variables independientes y nivel CSF1R como moderador (Fig. 2F, n = 46). El modelo mostró que en los HC, pero no en los pacientes con FES, el ARNm de CSF1R se asoció negativamente con la PSSsum (β = -9,784, p <0,05). El CSF1R también interactuó con la circunvolución frontal superior (R2 = 0,083, p < 0,05) y dado que la asociación directa del tamaño de la circunvolución frontal superior con el PSSsum fue insignificante (β = -5,335, p = 0,25), esto sugiere que el CSF1R tuvo un efecto moderador completo en la correlación del giro frontal superior con la PSSsum (β = 6,109, intervalo de confianza (IC) del 95% = 1,642 ~ 10,578, p <0,01). Además, el ARNm y la proteína de CSF1R también moderaron las asociaciones negativas de la circunvolución frontal media (β = 0,383, p <0,05) y el HPC (β = 0,477, p <0,05) con PSSsum en HC, respectivamente (archivo adicional 2: Figura S1A, n = 46). También encontramos que en los pacientes con FES (n = 51), el ARNm de CSF1R se correlacionó negativamente con la puntuación PSSsum (r = -0,249, p <0,05; archivo adicional 2: Fig. S1B) y la puntuación PANSSt (r = - 0,365, p <0,01; archivo adicional 2: Fig. S1C).

Estos resultados clínicos sugieren que el CSF1R podría estar asociado con una respuesta protectora a los cambios estructurales corticales inducidos por el estrés en los HC, que se perdió en los pacientes con FES.

Además, aplicamos un modelo de ratón CUS (que dura 8 semanas) combinado con un CSF1Ri (3 mg de PLX3397/ratón/día durante 2 semanas) (n = 9 ~ 10 ratones por grupo) (Fig. 3A). Primero evaluamos su ansiedad en OFT y EPM. Se observaron interacciones entre el CUS y el CSF1Ri en la relación entre la distancia de las esquinas y la distancia total en el OFT y la relación entre el tiempo de apertura y cierre de los brazos en el EPM (ambos p < 0,001). La ansiedad aumentó con el CUS (p < 0,05/0,01), el CSF1Ri (p < 0,05/0,001) o la combinación CUS-CSF1Ri (p < 0,05/0,0001), en comparación con el Ctr-Veh. No se encontró ningún efecto acumulativo por el tratamiento combinado CUS-CSF1Ri (Fig. 3B y 3C).

CUS y CSF1Ri aumentaron la ansiedad en ratones. (A) Esquema que representa el diseño experimental. (B) relación (%) de la distancia recorrida en las esquinas (m) frente a la distancia recorrida total (m) en un campo abierto y (C) relación (%) del tiempo pasado en brazos abiertos frente a brazos cerrados en un laberinto elevado elevado (n = 9–10 ratones por grupo). Centro: Controlar; CUS: estrés crónico impredecible; CSF1Ri: inhibidor de CSF1R; EPM: laberinto elevado en cruz; OFT: prueba de campo abierto; Veh: Vehículo. Datos presentados como media ± SEM; */**/***/**** p < 0,05/0,01/0,001/0,0001 en comparación con Ctr-Veh. ANOVA de dos vías con corrección de Bonferroni

Luego estudiamos la PFC mediante RNA-seq (n = 7 ratones por grupo) e identificamos 2750 DEG, incluidos 1204 DEG regulados positivamente y 1546 regulados negativamente entre los cuatro grupos. El análisis de enriquecimiento con GO-BP de estos DEG mostró la adhesión celular y la angiogénesis como las vías de mayor rango (Fig. 4A-C; archivo adicional 1: Tablas S4 y S5; archivo adicional 2: Fig. S2A), con la mayoría de los DEG angiogénicos. regulados negativamente por CSF1Ri o CUS-CSF1Ri y algunos por CUS, en comparación con Ctr-Veh (Fig. 4B y 4C). Algunas moléculas de unión estrecha también fueron reguladas negativamente por CUS o CSF1Ri (archivo adicional 2: Fig. S2A). Estos sugieren que CUS y CSF1Ri afectan la vasculatura cerebral.

Para validar los datos de RNA-seq, medimos Csf1r y los genes angiogénicos de alto rango (Ang, Cspg4, Pik3cg, Ptk2b) en el PFC mediante RT-QPCR. Existieron interacciones significativas entre CUS y CSF1Ri en Csf1r y Pik3cg (p <0,05/0,01). La combinación CUS, CSF1Ri o CUS-CSF1Ri redujo la expresión de Csf1r (Fig. 4D) y Pik3cg (Fig. 4E), en comparación con Ctr-Veh (p <0,01/0,001/0,001 para ambos genes). El CSF1Ri también redujo la expresión de Ang y Cspg4 (ambos p <0,001) mientras mejoró la expresión de Ptk2b (p <0,01), en comparación con Ctr-Veh (archivo adicional 2: Fig. S2B-S2D).

CUS y CSF1Ri inhibieron Csf1r y genes angiogénicos en ratones. (A) El análisis de enriquecimiento de GO-BP muestra las vías de DEG mejor clasificadas derivadas de comparaciones de grupos. (B) El gráfico del volcán muestra estos DEG, que se colorean en rojo si -Log10 adj. p ≥ 1,3 y |Log2FC| ≥ 0,2 y en azul si |Log2FC| < 0,2. Los DEG angiogénicos se resaltan con puntos rojos con símbolos genéticos cuando -Log10 adj. p ≥ 3. (C) El mapa de calor muestra 38 DEG angiogénicos. Los genes regulados negativamente (en el marco morado) y regulados positivamente (en el marco naranja) están resaltados en el mapa de calor. (D) expresión de ARNm de Csf1r y (E) expresión de ARNm de Pik3cg en el PFC (n = 7 ratones por grupo). Centro: Controlar; CUS: estrés crónico impredecible; CSF1Ri: inhibidor de CSF1R; Veh: Vehículo. Datos presentados como media ± SEM; **/*** p < 0,01/0,001 en comparación con Ctr-Veh. ANOVA de dos vías con corrección de Bonferroni. Consulte también el archivo adicional 1: Tablas S4 y S5 y el archivo adicional 2: Fig. S2

Además, teñimos las secciones PFC (n = 3 ratones/12 secciones) y HPC (n = 3 ratones/6 secciones) para CD31 e IBA1 mediante inmunohistoquímica (Fig. 5A; archivo adicional 2: Fig. S4A). Hubo interacciones entre CUS y CSF1Ri en la densidad de los vasos sanguíneos (PFC: p <0,01, HPC: p <0,05) y la intensidad total de CD31 (ambos p <0,01). Ambos parámetros disminuyeron con CUS o CSF1Ri (todos p <0,05) en comparación con Ctr-Veh, mientras que no existió ningún efecto acumulativo del tratamiento combinado con CUS-CSF1Ri, en comparación con Ctr-Veh o el tratamiento único (Fig. 5B y 5C; archivo adicional 2: Fig. S4B y S4C). Por lo tanto, la reducción de la intensidad de CD31 se debió a una disminución de la densidad de los vasos sanguíneos, y el CUS y el CSF1Ri no parecían facilitarse mutuamente para afectar la angiogénesis.

CUS y CSF1Ri redujeron los vasos sanguíneos CD31+ y afectaron diferencialmente a los VAM y NVAM en ratones. (A) Se muestra la tinción representativa de CD31 e IBA1 en el PFC (barra de escala = 10 m) con VAM y NVAM ampliadas (indicadas por puntas de flecha blancas y amarillas, respectivamente). (B) Densidad de los vasos sanguíneos (p. ej., área del vaso/área total*100%) y (C) intensidad total de CD31. (D) TM-(incluidos VAM y NVAM)-No. y (E) intensidad total de IBA1. (F) Relación de VAM-No./TM-No. y (G) relación de intensidad de IBA1 en VAM/TM. (H) Tamaño de las células de microglia, (I) tamaño de la rama y (J) tamaño del soma de las células (n = 3 ratones/12 secciones/40 ~ 200 células por grupo). Ctr: controlar; CUS: estrés crónico impredecible; CSF1Ri: inhibidor de CSF1R; Sin número; TM: microglia total/macrófagos; Veh: vehículo; VAM: microglía/macrófagos asociados a vasos; NVAM: microglía/macrófagos no asociados a vasos. Datos presentados como media ± SEM; */**/*** p < 0,05/0,01/0,001. ANOVA de dos vías con corrección de Bonferroni. Véase también el archivo adicional 2: Fig. S3 y S4

Para IBA1+-microglía/macrófagos, los clasificamos en VAM (p. ej., microglía/macrófagos yuxtavasculares) y NVAM (p. ej., microglía/macrófagos no asociados a vasos) entre la microglía/macrófagos (TM) totales (PFC: n = 3- ratones/12 secciones/40 ~ 200 células por grupo, HPC: n = 3 ratones/6 secciones/20 ~ 100 células por grupo). Se encontraron interacciones entre CUS y CSF1Ri en las intensidades de IBA1 y el número de células (todos p <0,05). La combinación CUS, CSF1Ri o CUS-CSF1Ri disminuyó los TM-No. (todos p <0,05; Fig. 5D; archivo adicional 2: Fig. S4D) y la intensidad total de IBA1 debido a la pérdida de las TM (todos p <0,05; Fig. 5E; archivo adicional 2: Fig. S4E), comparados al Ctr-Veh.

Aunque la ablación mieloide por CSF1Ri se ha utilizado abundantemente en la literatura, hasta donde sabemos, solo se ha informado el efecto sobre las poblaciones mieloides totales y se sabe muy poco sobre las microglías/macrófagos supervivientes que se cree que repoblan el cerebro como células progenitoras microgliales. 24, 46]. Por lo tanto, es imperativo comprender mejor los perfiles de microglia/macrófagos en diferentes condiciones, por lo que nos esforzamos por caracterizar más los VAM y NVAM. Curiosamente, existieron interacciones entre el CUS y el CSF1Ri en las proporciones de VAM-No./TMs-No. (PFC: p <0,05) y la intensidad de IBA1 en VAM/TM (tanto el PFC como el HPC: p <0,05), que fueron amortiguados especialmente por el CSF1Ri en el PFC (ambos p <0,05; Fig. 5F y 5G), y de manera similar en el HPC (archivo adicional 2: Fig. S4F y S4G), en comparación con el Ctr-Veh, mientras que las proporciones de NVAM-No./TM-No., la intensidad de IBA1 en NVAM/TM y el IBA1 la intensidad en NVAM/VAM fue elevada (PFC: todos p <0,05; archivo adicional 2: Fig. S3A-S3C). Esto implica una eliminación preferencial de los VAM por el CSF1Ri, posiblemente debido a la vía sanguínea de administración del fármaco y/o a la sensibilidad específica de los VAM. La combinación CUS o CUS-CSF1Ri mostró un efecto supresor similar al CSF1Ri en las proporciones de intensidad de IBA1, en comparación con el Ctr-Veh (todos p <0,05; Fig. 5G; archivo adicional 2: Fig. S3B, S3C, S4G). . Estos resultados indican que CSF1Ri y CUS amortiguan los VAM de manera más preferencial que los NAVM.

Para la morfometría microglial, se encontraron interacciones entre CUS y CSF1Ri en el tamaño de las células microgliales (el PFC: p <0,05, el HPC: p <0,001) y el tamaño de las ramas (ambos p <0,001). El CUS, pero no las otras 3 condiciones, causaron un aumento tanto del tamaño de las células microgliales como del tamaño de las ramas en los NVAM en comparación con los VAM en el PFC (ambos p <0,05; Fig. 5H y 5I), mientras que estos ocurrieron en el Ctr- Veh pero ningún otro grupo en el HPC (ambos p <0,05; archivo adicional 2: Fig. S4H y S4I). Combinando los VAM + NVAM juntos, el CUS indujo un aumento tanto del tamaño de las células microgliales como del tamaño de las ramas en comparación con el Ctr-Veh en el PFC (ambos p <0,05; Fig. 5H y 5I), mientras que el CSF1Ri o el CUS- CSF1Ri tuvo efectos opuestos en estos dos parámetros (todos p <0,05; Fig. 5H y 5I; archivo adicional 2: Fig. S3D y S3E). El tamaño del soma celular aumentó enormemente con el CSF1Ri en comparación con el Veh en el PFC (p <0,001; Fig. 5J; archivo adicional 2: Fig. S3F). Se produjeron cambios morfológicos similares en el HPC (archivo adicional 2: Fig. S4H-S4J).

En general, estos datos sugieren que el CSF1Ri elimina preferentemente los VAM y desramifica tanto los VAM como los NVAM y, a diferencia de los NVAM, los VAM son resistentes a la ramificación inducida por CUS.

Además, validamos CSF1Ri cuantificando la microglia junto con otras poblaciones gliales, a saber, astrocitos, OPC y nonglia en la HPC mediante citometría de flujo (n = 7 ratones por grupo). Una estrategia de selección jerárquica se muestra mediante diagramas de puntos representativos en las figuras 6A-F y la tinción negativa mediante anticuerpos de control de isotipo se muestra en el archivo adicional 2: Figura S5.

Sorprendentemente, al igual que los TM en el PFC (Fig. 5D y 5E), hubo interacciones entre el CUS y el CSF1Ri en el porcentaje (%) de la microglía total del hipocampo y el nivel total de proteína Csf1r (ambos p <0,05). La combinación CUS, CSF1Ri o CUS-CSF1Ri redujo la proteína Csf1r total (debido a la pérdida de microglia y de acuerdo con los resultados de RNA-seq/QPCR, Fig. 6G) y el% de microglia (Fig. 6H) en comparación con la combinación CUS, CSF1Ri o CUS-CSF1Ri. Ctr-Veh (p < 0,05/0,001/0,001 para ambos parámetros). Además, al medir el MFI de Csf1r en cada microglía superviviente, observamos su disminución significativa inducida por el CUS en comparación con el Ctr-Veh (p <0,01; archivo adicional 2: Fig. S2E), recapitulando nuestros datos clínicos.

CUS y CSF1Ri redujeron el nivel de microglía y Csf1r en ratones. (AF) Gráficos de puntos representativos de citometría de flujo que muestran la estrategia de activación para la microglia del hipocampo, la microglia Csf1r+, las OPC, los astrocitos y la nonglia. (G) Nivel de proteína Csf1r expresado por microglía total. (H – K) % de microglia total, OPC, astrocitos y nonglia (n = 7 ratones por grupo). (L) Área del hipocampo (n = 3 ratones por grupo). Ctr: controlar; CUS: estrés crónico impredecible; CSF1Ri: inhibidor de CSF1R; Sin número; OPC: célula precursora de oligodendrocitos; Veh: vehículo. Datos presentados como media ± SEM; */**/*** p < 0,05/0,01/0,001. ANOVA de dos vías con corrección de Bonferroni

Curiosamente, observamos una interacción adicional de CUS y CSF1Ri (p <0,01) en las OPC. El CUS-CSF1Ri aumentó conjuntamente los OPC en comparación con el Ctr-Veh, el CUS-Veh o el Ctr-CSF1Ri (p < 0,01/0,001/0,01), mientras que el tratamiento único no afectó los OPC en comparación con el Ctr-Veh , lo que indica un efecto potenciador de la combinación CUS-CSF1Ri en las OPC en comparación con el tratamiento único (Fig. 6I). Sin embargo, el CUS y el CSF1Ri no afectaron la abundancia de astrocitos y noglia (Fig. 6J y 6K). También medimos el área de HPC (n = 3 ratones por grupo) teñida con DAPI en inmunohistoquímica. El CUS y el CSF1Ri no afectaron esta medida (Fig. 6L).

El estudio actual muestra que los pacientes con FES percibieron mayor estrés que los HC; El nivel de CSF1R y el tamaño subregional de PFC disminuyeron en los pacientes con FES; El nivel de ARNm de CSF1R se asoció con la contracción de la circunvolución frontal superior en respuesta al estrés percibido en los HC pero no en los pacientes con FES; De manera similar a CUS, CSF1Ri aumentó la ansiedad y reguló negativamente la angiogénesis en ratones; El CSF1Ri eliminó preferentemente los VAM e indujo cambios citoarquitectónicos de manera diferente que el CUS en el cerebro del ratón. Hasta donde sabemos, estas son las primeras evidencias que revelan la participación de CSF1R en la esquizofrenia y la asociación vascular de microglía/macrófagos en el contexto de estrés.

Nuestro hallazgo de proteínas y ARNm de CSF1R más bajos en los pacientes con FES está en línea con varios estudios previos. Se informó un nivel más bajo de ARNm de CSF1R en la corteza [31,32,33] y el bazo de pacientes con esquizofrenia crónica [47]. La reducción de CSF1R observada en estos estudios puede verse afectada por la cronicidad de la enfermedad o los antipsicóticos. Por el contrario, nuestra observación actual sobre el nivel de CSF1R en sangre tuvo un efecto farmacológico mínimo, lo que da pistas sobre el deterioro de la función de CSF1R en la etapa temprana de la esquizofrenia. Dado que el CSF1R se expresa casi exclusivamente en las células mieloides del cerebro y que se han identificado cambios en la permeabilidad cerebrovascular en los trastornos psiquiátricos, lo que permite un impacto inflamatorio periférico en el cerebro [48], nuestros hallazgos pueden ser muy relevantes para las enfermedades inducidas por el estrés. Fisiopatología cerebral del FES.

Descubrimos que una subárea de PFC, la circunvolución frontal superior, era más pequeña en los pacientes con FES que en los HC. Aunque no hubo cambios estructurales en el HPC, observamos volúmenes más pequeños de la circunvolución parahipocampal vecina en los pacientes con FES que en los HC. Los déficits de estas regiones se han asociado con síntomas psicóticos como alucinaciones auditivas y pensamientos desordenados en la esquizofrenia [49, 50]. Más interesante aún, encontramos que los volúmenes de algunas de las subregiones de PFC y HPC estaban asociados negativamente con el PSS. Además, el ARNm o la proteína de CSF1R en sangre interactuó con estas regiones del cerebro y moderó sus asociaciones negativas con el PSS en los HC, pero no en los pacientes con FES. Además, el nivel de ARNm de CSF1R también se correlacionó negativamente con las puntuaciones de PSS y PANSSt. Esto sugiere la importancia del CSF1R en la regulación del estrés mediante la modulación de estas estructuras límbicas, que podrían ser disfuncionales en los pacientes con FES. Además, las puntuaciones de PSS se correlacionaron positivamente con la PANSSt, lo que respalda la noción de que el estrés exacerba la psicosis [4] y la gravedad de los síntomas psicóticos se correlaciona con la de los síntomas de ansiedad [51].

Para representar cómo CSF1R puede regular la respuesta al estrés, utilizamos un modelo de ratón CUS y administramos un inhibidor (PLX3397, CSF1Ri) para bloquear Csf1r en la microglía. Es importante destacar que encontramos que el CSF1Ri era ansiogénico para los ratones B6N de manera similar al CUS. Nuestra observación corrobora con estudios previos que informaron que los ratones Csf1r+/− exhibieron ansiedad junto con déficit cognitivo y sensoriomotor [25]. Sin embargo, otros estudios no han observado efecto del CSF1Ri sobre la ansiedad en ratones [24]. Estas discrepancias pueden deberse a diferentes formas de administración del CSF1Ri, lo que justifica investigaciones más cuidadosas.

Descubrimos que la intensidad de IBA1 en los VAM fue amortiguada más sensiblemente por el CUS en comparación con los NVAM, lo que implica una asociación menos yuxtavascular de procesos microgliales/macrófagos después del CUS. Mientras tanto, el CUS disminuyó la microglia en el PFC y el HPC, lo que puede explicarse tanto por nuestra propia observación de que el CUS amortiguó la expresión microglial de Csf1r, que es fundamental para la supervivencia microglial, como por un informe anterior de que el CUS indujo la apoptosis microglial [30]. . Nuestra observación sobre la expresión atenuada de Csf1r también está en línea con un estudio anterior sobre el CUS [52] y respalda nuestros datos clínicos que muestran que un CSF1R más bajo se asoció con un PSS más alto. Se debe advertir que los VAM también pueden constituir macrófagos perivasculares, que adoptan un fenotipo microglial después de CUS o CSF1Ri y son difíciles de discernir ya que comparten marcadores mieloides comunes con la microglía, incluidos Csf1r e IBA1 [15].

Curiosamente, el CSF1Ri no facilitó el efecto del CUS sobre las conductas de ansiedad y los parámetros microgliales, incluido el número y la morfología de los VAM, así como las expresiones de CD31 y algunos genes angiogénicos. Especulamos que dado que el CUS disminuyó tanto la abundancia microglial como el nivel de Csf1r en la microglia, esto hizo que la microglia estresada fuera menos sensible al CSF1Ri. Sin embargo, algunas citoarquitecturas cerebrales, como las OPC, pueden ser sólidas en la adaptación al estrés debido a su capacidad regenerativa, que podría ser activada por el CSF1Ri, como observamos aquí (Fig. 6I). La desensibilización del Csf1r microglial después de la CUS también corrobora notablemente con nuestra observación clínica de que la asociación negativa del nivel de CSF1R con el PSS fue menos significativa en los pacientes con FES en comparación con los HC.

El estrés crónico afecta la angiogénesis al amortiguar las moléculas endoteliales y acelerar la inflamación vascular [53] y la angiogénesis reducida está implicada en trastornos psiquiátricos relacionados con el estrés [48, 54]. El estrés también compromete la barrera hematoencefálica en condiciones psiquiátricas [54, 55] y cambia la expresión genética de las moléculas de adhesión de las células endoteliales del cerebro en pacientes con esquizofrenia con "alta inflamación" [56]. Nuestros hallazgos de secuenciación de ARN e inmunohistoquímica sobre la angiogénesis comprometida por CUS en la PFC de ratón son consistentes con estos estudios previos y sugieren que la asociación de vasos sanguíneos de microglía/macrófagos puede regular la integridad cerebrovascular.

Es importante destacar que también encontramos que CSF1Ri regulaba negativamente la mayor parte de la adhesión celular y los DEG angiogénicos como Pik3cg, disminuía la densidad de los vasos sanguíneos y disminuía preferentemente los VAM yuxtavasculares en el PFC de ratón. Corroborativamente, un estudio reciente informó sobre la fuga de la barrera hematoencefálica inducida por CSF1Ri a través de genes de unión estrecha amortiguados [57]. Sin embargo, se sabe poco sobre las interacciones microglia-vasculares en el cerebro adulto. Un estudio reciente encontró que alrededor del 30% de la microglía está asociada a capilares y supervisa constantemente la entrada de componentes transmitidos por la sangre en ratones adultos vivos; además, el agotamiento microglial con CSF1Ri (PLX3397) indujo un aumento del 15% en el diámetro capilar en comparación con el control [58]. Nuestros hallazgos de secuenciación de ARN e inmunohistoquímica en CSF1Ri respaldan este estudio de imágenes in vivo y proporcionan una descripción adicional de los mecanismos moleculares de la asociación microglial con la unidad neurovascular. Actualmente, aún faltan estudios clínicos y preclínicos sobre la función angiogénica de la microglía/macrófagos en condiciones psiquiátricas, por lo que nuestro trabajo ofrece una primera visión de este tema.

Nuestro estudio tiene varias limitaciones a mencionar. Estos incluyen el pequeño tamaño de la muestra en nuestras cohortes clínicas y preclínicas, la falta de comparación sobre la posible diferencia de sexo (solo se estudiaron ratones macho) y la naturaleza transversal del diseño de nuestro estudio clínico. Además, el PSS utilizado en nuestro estudio actual solo puede reflejar el estrés percibido durante el último mes de un sujeto, mientras que la puntuación CTQ que refleja el trauma de la vida temprana no mostró resultados significativos en los pacientes con FES, lo que indica que no es el único determinante de la psicosis. Esto sugiere que incluir otros parámetros clínicos que reflejen experiencias traumáticas más prolongadas en la edad adulta, como la escala de eventos de vida (LES) durante el último año y el contenido de cortisol en el cabello durante los últimos tres meses, puede hacer que los resultados sean más precisos y convincentes.

Nuestros hallazgos sugieren que CSF1R puede proporcionar un mecanismo de afrontamiento del estrés mediante la regulación de la asociación microglial/macrófaga con la vasculatura cerebral, que podría verse alterada en la esquizofrenia. Actualmente, sólo se han probado medicamentos antiinflamatorios genéricos en estudios psiquiátricos clínicos, con efectos terapéuticos limitados e incluso discutibles. Esto requiere una mejor comprensión de las funciones de las subpoblaciones microgliales y sus moléculas efectoras, lo que proporcionaría objetivos candidatos más específicos para desarrollar biomarcadores de diagnóstico y fármacos terapéuticos en trastornos neuropsiquiátricos. Por lo tanto, nuestros hallazgos pueden ser útiles para desarrollar herramientas que aborden estos trastornos.

Los conjuntos de datos de RNA-seq presentados en este estudio se pueden encontrar en el repositorio del Archivo Europeo de Nucleótidos (ENA) con el número de acceso: PRJEB53454.

Análisis de variación

Análisis de covarianza

Receptor del factor 1 estimulante de colonias

Inhibición de CSF1R

Control

Estrés leve crónico e impredecible

Cuestionario de trauma infantil

Genes expresados ​​diferencialmente

Laberinto elevado más

Tasa de falso descubrimiento

Primer episodio de esquizofrenia.

Ontología de genes

Controles saludables

volumen intracraneal

Intensidad fluorescente media

Imagen de resonancia magnética

Número

Microglía/macrófagos no asociados a vasos

Prueba de campo abierto

Célula precursora de oligodendrocitos

Escala de síntomas positivos y negativos-puntuación total

Interacción proteína-proteína

Puntuación sumatoria de la escala de estrés percibido

secuenciación de ARN

Microglía/macrófagos totales

Vehículo

Microglía/macrófagos asociados a vasos

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Este trabajo fue apoyado por las subvenciones 81771452 y 82171507 de la Fundación Nacional de Ciencias Naturales de China, las subvenciones R01MH112180 del Instituto Nacional de Salud, el Programa Mobilitas Plus No. MOBTT77 del Fondo de Desarrollo Regional del Consejo de Investigación de Estonia y la Unión Europea y el equipo de financiación de investigación personal del Consejo de Investigación de Estonia. Proyecto de subvención nº PRG878.

Ling Yan y Yanli Li contribuyeron igualmente a este trabajo.

Instituto de Biomedicina y Medicina Traslacional, Facultad de Medicina, Universidad de Tartu, Tartu, Estonia

Ling Yan, Fangling Xuan, Keerthana Chithanathan, Alexander Zharkovsky y Li Tian

Centro de Investigación en Psiquiatría, Hospital Huilongguan de Beijing, Centro de Ciencias de la Salud de la Universidad de Beijing, Facultad de Medicina Clínica HuiLongGuan de la Universidad de Beijing, Beijing, República Popular China

Yanli Li, Fengmei Fan, Mengzhuang Gou, Wei Feng, Wei Li, Junchao Huang, Hongna Li, Wenjin Chen, Baopeng Tian, ​​​​Zhiren Wang, Shuping Tan, Yunlong Tan y Li Tian

Departamento de Psiquiatría, Facultad de Medicina, Centro de Investigación Psiquiátrica de Maryland, Universidad de Maryland, Baltimore, EE. UU.

L. Elliot Hong

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LY y LT analizaron todos los datos y escribieron el artículo. LY realizó la construcción del modelo CUS y las pruebas de comportamiento de los ratones, hizo que la inmunohistoquímica funcionara y ayudó a KC que realizó el experimento de citometría de flujo. LT e YT diseñaron el proyecto, obtuvieron la financiación para este estudio y son responsables de la integridad de los datos y la precisión del análisis de los mismos. YL, FF, WF, WL, JH, HL, MG y WC fueron responsables de reclutar pacientes, realizar calificaciones clínicas, neuroimagen y recolectar muestras. MG realizó experimentos ELISA y RT-QPCR. FX participó en trabajos de inmunohistoquímica y procesamiento de imágenes. LEH participó en la investigación clínica y la financiación del estudio. AZ participó en el modelado CUS y mejoró el manuscrito. Se invitó a BT, ZW y ST a desarrollar las ideas y editar el manuscrito. Todos los autores han contribuido y aprobado el manuscrito final.

Correspondencia a Yunlong Tan o Li Tian.

La parte clínica del estudio fue aprobada por el Comité de Ética Institucional del Hospital Huilongguan de Beijing con licencia n.° 2017-49. Se obtuvo el consentimiento informado por escrito de cada sujeto. La parte preclínica del estudio fue aprobada por la Junta Nacional de Experimentos con Animales de Estonia con licencia n.° 171.

Todos los autores tienen consentimiento para la publicación del presente trabajo.

LEH ha recibido o planea recibir financiación para investigación o honorarios de consultoría para proyectos de investigación de Mitsubishi, Your Energy Systems LLC, Neuralstem, Taisho, Heptares, Pfizer, Luye Pharma, IGC Pharma, Sound Pharma, Takeda y Regeneron. Ninguno participó en el diseño, análisis o resultados del estudio. Todos los demás autores no declaran tener intereses comerciales o financieros en competencia.

Springer Nature se mantiene neutral con respecto a reclamos jurisdiccionales en mapas publicados y afiliaciones institucionales.

Lista de cebadores qPCR de genes de ratón. Tabla S2. Sangre humana DEGs_FES/HC. Tabla S3. Sangre humana DEGs_GOBP. Tabla S4. Ratón PFC DEGs_CUS/CSF1Ri. Tabla S5. Ratón PFC DEGs_GOBP.

CSF1R facilitó las asociaciones negativas de las estructuras cerebrales con las puntuaciones de PSS en los HC. Figura S2. CUS/CSF1Ri afectó la expresión de DEG que median la adhesión celular y Csf1r en el PFC de ratón. Figura S3. Cambios en la intensidad y morfología de IBA1 en microglía/macrófagos mediante tratamientos con CUS y CSF1Ri en PFC de ratón. Figura S4. CUS/CSF1Ri redujo los vasos sanguíneos CD31+ y afectó diferencialmente a los VAM y NVAM en el HPC de ratón. Figura S5. Gráficos de puntos representativos de controles negativos utilizados en el análisis de citometría de flujo.

Acceso Abierto Este artículo está bajo una Licencia Internacional Creative Commons Attribution 4.0, que permite el uso, compartir, adaptación, distribución y reproducción en cualquier medio o formato, siempre y cuando se dé el crédito apropiado al autor(es) original(es) y a la fuente. proporcione un enlace a la licencia Creative Commons e indique si se realizaron cambios. Las imágenes u otro material de terceros en este artículo están incluidos en la licencia Creative Commons del artículo, a menos que se indique lo contrario en una línea de crédito al material. Si el material no está incluido en la licencia Creative Commons del artículo y su uso previsto no está permitido por la normativa legal o excede el uso permitido, deberá obtener permiso directamente del titular de los derechos de autor. Para ver una copia de esta licencia, visite http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/. La exención de dedicación de dominio público de Creative Commons (http://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0/) se aplica a los datos disponibles en este artículo, a menos que se indique lo contrario en una línea de crédito a los datos.

Reimpresiones y permisos

Yan, L., Li, Y., Fan, F. et al. CSF1R regula la respuesta al estrés relacionada con la esquizofrenia y la asociación vascular de microglía/macrófagos. BMC Med 21, 286 (2023). https://doi.org/10.1186/s12916-023-02959-8

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Recibido: 28 de febrero de 2023

Aceptado: 22 de junio de 2023

Publicado: 04 de agosto de 2023

DOI: https://doi.org/10.1186/s12916-023-02959-8

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