ARG1-expressing microglia show a distinct molecular signature and modulate postnatal development and function of the mouse brain

小胶质细胞 生物 神经科学 前脑 海马体 基底前脑 胆碱能的 精氨酸酶 长时程增强 胆碱能神经元 中枢神经系统 细胞生物学 免疫学 炎症 受体 遗传学 氨基酸 精氨酸
作者
Vassilis Stratoulias,Rocío Ruiz,Shigeaki Kanatani,Ahmed M. Osman,Lily Keane,José Á. Armengol,Antonio Rodríguez Moreno,Adriana‐Natalia Murgoci,Irene García-Domínguez,Isabel M. Alonso-Bellido,Fernando González Ibáñez,Katherine Picard,Guillermo Vázquez-Cabrera,Mercedes Posada-Pérez,Nathalie Vernoux,Darío Tejera,Kathleen Grabert,Mathilde Cheray,Patricia González-Rodríguez,Eva M. Pérez-Villegas,Irene Martínez‐Gallego,Alejandro Lastra Romero,David Brodin,Javier Avila‐Cariño,Yang Cao,Mikko Airavaara,Per Uhlén,Michael T. Heneka,Marie‐Ève Tremblay,Klas Blomgren,José L. Venero,Bertrand Joseph
出处
期刊:Nature Neuroscience [Springer Nature]
卷期号:26 (6): 1008-1020 被引量:26
标识
DOI:10.1038/s41593-023-01326-3
摘要

Molecular diversity of microglia, the resident immune cells in the CNS, is reported. Whether microglial subsets characterized by the expression of specific proteins constitute subtypes with distinct functions has not been fully elucidated. Here we describe a microglial subtype expressing the enzyme arginase-1 (ARG1; that is, ARG1+ microglia) that is found predominantly in the basal forebrain and ventral striatum during early postnatal mouse development. ARG1+ microglia are enriched in phagocytic inclusions and exhibit a distinct molecular signature, including upregulation of genes such as Apoe, Clec7a, Igf1, Lgals3 and Mgl2, compared to ARG1- microglia. Microglial-specific knockdown of Arg1 results in deficient cholinergic innervation and impaired dendritic spine maturation in the hippocampus where cholinergic neurons project, which in turn results in impaired long-term potentiation and cognitive behavioral deficiencies in female mice. Our results expand on microglia diversity and provide insights into microglia subtype-specific functions.
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