
小胶质细胞长期被认为是大脑中的免疫“清道夫”,主要负责清除细胞碎片和抵御病原体。然而,2025年3月《科学》杂志最新研究显示,这些细胞在青春期启动和生殖功能调控中扮演着核心角色。
西班牙国家癌症研究中心(CNIO)Eva González-Suárez团队首次揭示,小胶质细胞通过与下丘脑GnRH神经元的相互作用,影响下丘脑-垂体-性腺轴(HPG轴)的功能。GnRH神经元释放促性腺激素释放激素(GnRH),进而刺激垂体分泌促卵泡激素和黄体生成素,最终启动排卵和精子生成。该研究首次证实小胶质细胞在调控GnRH神经元和HPG轴功能中的关键作用。
研究发现,小胶质细胞表面的一种蛋白RANK是其发挥新功能的关键。完全敲除RANK基因的小鼠,雄性睾丸体积缩小、睾酮水平降低,雌性缺乏雌二醇、子宫变小,卵巢无法形成黄体,促性腺激素水平异常低。青春期诱导RANK敲除后,约半数雄性小鼠成年后出现不育,伴睾丸重量减轻。
为验证效应源于小胶质细胞,研究人员用PLX3397药物清除小鼠小胶质细胞,结果雄性睾丸重量和雌性黄体数量均下降。特异性敲除小胶质细胞RANK的转基因小鼠也表现出GnRH表达减少和生殖功能受损。RANK在小胶质细胞中的表达是调控HPG轴功能的充分必要条件。
机制上,RANK缺失导致小胶质细胞结构改变:体积变小、突起减少,与GnRH神经元接触显著减少,GnRH神经元对kisspeptin反应性降低。
该发现不仅限于动物模型。团队对564名先天性低促性腺激素性性腺功能减退症(CHH)患者基因分析,发现6人携带RANK致病突变。CHH患者促性腺激素和性激素水平低下,常伴不育,症状与小鼠模型一致,证实RANK与人类青春期和生殖疾病相关。
专家评论指出,大脑中微小细胞间相互作用对生育能力影响巨大,提示免疫细胞在神经发育和生殖调控中的作用远超传统认知。
参考文献: Alejandro Collado-Solé, et al. Microglial RANK signaling in the hypothalamus regulates puberty and fertility. Science, 2025; DOI: 10.1126/science.aeb6999