遺伝性網膜変性におけるCCR2およびCX3CR1の発現パターン

背景：蓄積された証拠は、ミクログリア、網膜の居住マクロファージ、および骨髄由来のマクロファージが網膜炎症を引き起こす可能性があることを示唆していますが、光受容体細胞死を促進する網膜炎症を引き起こす可能性があります。したがって、どの細胞が網膜炎症を促進する上で支配的な役割を果たすかを明確にすることが重要です。ただし、細胞マーカー（IBA-1）などの従来の技術を使用して、ミクログリアとマクロファージを区別することは困難です。最近、ケモカイン受容体を視覚化するための2つのマウスモデル、CX3CR1（GFP/GFP）とCCR2（RFP/RFP）マウスが確立されました。CX3CR1はミクログリアで発現し、CCR2は活性化マクロファージで発現していると報告されているため、これらのマウスはミクログリアとマクロファージを区別する可能性があり、これらの炎症細胞の活性化と網膜炎症における個々の役割に関する新しい情報を生み出します。 方法：この研究では、C-MERプロトオノコゲンチロシンキナーゼ（MERTK）（ - / - ）マウスは、RDの動物モデルとして使用された網膜色素上皮食作用の欠陥があるため、光受容体細胞死を示しました。MERTK（ - / - ）CX3CR1（GFP/+）CCR2（RFP/+）マウスは、MERTK（ - / - ）、CX3CR1（GFP/GFP）、およびCCR2（RFP/RFP）マウスを繁殖させることにより確立されました。網膜の形態と炎症性細胞の活性化のパターンとMERTK（ - / - ）CX3CR1（GFP/+）CCR2（RFP/+）マウスの浸潤は、網膜および網膜色素上皮（RPE）フラットマウント、網膜切片、および流量を使用して評価されましたサイトメトリー。 結果：4週齢のMERTK（ - / - ）CX3CR1（GFP/+）CCR2（RFP/+）マウスは、内部網膜にCX3CR1-GFP陽性ミクログリアを示しました。CX3CR1-GFPおよびCCR2-RFPデュアル陽性活性化ミクログリアは、6週齢および8週齢の動物の外側網膜および網膜下腔で観察されました。CCR2-RFP単一陽性骨髄由来マクロファージは、MERTK（ - / - ）CX3CR1（GFP/+）CCR2（RFP/+）マウスの網膜に移動することが観察されました。これらの侵入細胞は、18週齢の動物の網膜下腔でまだ観察されていました。 結論：CX3CR1-GFP陽性ミクログリアおよびCCR2-RFP陽性マクロファージは、MERTK（ - / - ）CX3CR1（GFP/+）CCR2（RFP/+）マウスの網膜で区別できました。さらに、CX3CR1陽性ミクログリアにおけるCCR2発現は、RDのミクログリア活性化の特徴です。MERTK（ - / - ）CX3CR1（GFP/+）CCR2（RFP/+）マウスは、RD中の経時的なミクログリア活性化の観察を可能にし、将来のRDの炎症標的治療戦略を開発するのに役立つ可能性があります。

BACKGROUND: Though accumulating evidence suggests that microglia, resident macrophages in the retina, and bone marrow-derived macrophages can cause retinal inflammation which accelerates photoreceptor cell death, the details of how these cells are activated during retinal degeneration (RD) remain uncertain. Therefore, it is important to clarify which cells play a dominant role in fueling retinal inflammation. However, distinguishing between microglia and macrophages is difficult using conventional techniques such as cell markers (e.g., Iba-1). Recently, two mouse models for visualizing chemokine receptors were established, Cx3cr1 (GFP/GFP) and Ccr2 (RFP/RFP) mice. As Cx3cr1 is expressed in microglia and Ccr2 is reportedly expressed in activated macrophages, these mice have the potential to distinguish microglia and macrophages, yielding novel information about the activation of these inflammatory cells and their individual roles in retinal inflammation. METHODS: In this study, c-mer proto-oncogene tyrosine kinase (Mertk) (-/-) mice, which show photoreceptor cell death due to defective retinal pigment epithelium phagocytosis, were employed as an animal model of RD. Mertk (-/-) Cx3cr1 (GFP/+) Ccr2 (RFP/+) mice were established by breeding Mertk (-/-) , Cx3cr1 (GFP/GFP) , and Ccr2 (RFP/RFP) mice. The retinal morphology and pattern of inflammatory cell activation and invasion of Mertk (-/-) Cx3cr1 (GFP/+) Ccr2 (RFP/+) mice were evaluated using retina and retinal pigment epithelium (RPE) flat mounts, retinal sections, and flow cytometry. RESULTS: Four-week-old Mertk (-/-) Cx3cr1 (GFP/+) Ccr2 (RFP/+) mice showed Cx3cr1-GFP-positive microglia in the inner retina. Cx3cr1-GFP and Ccr2-RFP dual positive activated microglia were observed in the outer retina and subretinal space of 6- and 8-week-old animals. Ccr2-RFP single positive bone marrow-derived macrophages were observed to migrate into the retina of Mertk (-/-) Cx3cr1 (GFP/+) Ccr2 (RFP/+) mice. These invading cells were still observed in the subretinal space in 18-week-old animals. CONCLUSIONS: Cx3cr1-GFP-positive microglia and Ccr2-RFP-positive macrophages were distinguishable in the retinas of Mertk (-/-) Cx3cr1 (GFP/+) Ccr2 (RFP/+) mice. In addition, Ccr2 expression in Cx3cr1 positive microglia is a feature of microglial activation in RD. Mertk (-/-) Cx3cr1 (GFP/+) Ccr2 (RFP/+) mice enabled observation of microglial activation over time during RD and may be useful for developing inflammation-targeted treatment strategies for RD in the future.