西南大学罗凌飞团队发现脑膜淋巴支持细胞控制斑马鱼壁淋巴内皮细胞的形成和维持

2024年7月2日，西南大学罗凌飞团队在Nature Communications 在线发表题为“Meningeal lymphatic supporting cells govern the formation and maintenance of zebrafish mural lymphatic endothelial cells”的研究论文，该研究从斑马鱼软脑膜中鉴定出一组脑膜淋巴支持细胞（mLSC），这些细胞被ependymin特异性标记。从形态学来看，mLSC形成膜状结构，包裹大部分软脑膜血管和所有壁淋巴内皮细胞（muLEC）。

基于其独特的细胞形态和转录谱，mLSC的特征与目前所有已知的脑膜细胞类型不同。由于支持结构的形成和促淋巴管生成因子的产生，mLSCs不仅促进muLEC的发育并维持muLECs在软脑膜中的分散分布，而且是muLEC消融后再生所必需的。该研究表征了软脑膜中一种新发现的细胞类型mLSC，它是muLEC发育、维持和再生所必需的。

脑膜为中枢神经系统（CNS）提供机械支持和保护屏障，但在大脑发育、神经炎症和中枢神经系统免疫中也起着不可或缺的作用。沿着从颅骨到脑实质的轴线，脑膜由附着在颅骨上的外硬脑膜、中间的蛛网膜和覆盖脑实质的内软脑膜组成。蛛网膜、充满脑脊液的蛛网膜下腔和软脑膜被称为蛛网膜层。哺乳动物的软脑膜由成纤维细胞、神经祖细胞、免疫细胞、血管周围细胞和与实质脉管系统相连的脑膜血管组成。虽然已知多个脑膜细胞对大脑的正常功能很重要，但仍需深入探索脑膜细胞类型的构成和功能。

由单层盲端淋巴内皮细胞（LEC）组成的淋巴管网络分布在大部分身体组织中，负责维持间质液稳态、免疫监视和脂质吸收。小鼠硬脑膜中的脑膜淋巴管将脑脊液、大分子和免疫细胞从中枢神经系统引流到外周淋巴网络，从而参与大脑中免疫监视和炎症反应的调节。在非人灵长类动物和人类的脑膜中也发现了脑膜淋巴管的存在，近期有研究学者在幼年和成年斑马鱼中检测到了脑膜淋巴管。此外，已发现血管周围LEC群存在于附着在斑马鱼脑实质的膜中，命名为壁淋巴内皮细胞（muLECs）。

转录组学将muLEC表征为LEC群体，并表达经典的LEC标记物，包括prox1a、lyve1b、vegfr3和mrc1a，且muLEC的发育依赖于vegfc/vegfr3/ccbe1信号传导轴。值得注意的是，生理条件下muLECs不会形成淋巴管，而是始终保持分散的单细胞群落。非管状muLEC的特征与管状外周和颅内LEC的特征不同。除了消除大脑中的各种代谢废物，muLECs作为一种血管周细胞，也参与调节脑膜血管系统的发育辅助受伤后脑血管再生。然而，仍不清楚muLECs的发育机制以及它们在软脑膜中分散分布的形成和维持过程。

该研究在斑马鱼软脑膜中鉴定了一组由ependymin特异性标记的脑膜淋巴支持细胞（mLSC）。这些扁平且不规则的纺锤形mLSC在受精后2天以部分重叠的方式积累，形成覆盖大脑并维持整个成年期的膜状结构。mLSCs表现出独特的转录组学特征，并表达独特的标记物，与其他已知的脑膜细胞有明显区别。muLEC始终位于mLSC组成的膜上。从功能上讲，在早期发育阶段，mLSCs提供迁移轨迹并产生促淋巴管生成因子以激活muLECs的发育。随后，mLSCs维持非管状muLEC的形态和分散分布，以及消融后muLEC的再生。总的来说，上述发现增强了人类对脊椎动物脑膜细胞组成和相互作用的理解。