硬膜マクロファージの生体内カルシウムイメージングにより、ニッチ特異的な動態と脳過興奮に対する異常反応が明らかに

硬膜に存在するマクロファージの細胞内カルシウム(Ca2+)動態は、脳の恒常性維持や神経炎症において重要な役割を果たすが、その生体内での挙動は不明な点が多かった。本研究では、慢性的な生体内2光子イメージング手法と計算解析ツールを開発し、Pf4-Cre:Ai162マウスモデルを用いて硬膜マクロファージのCa2+動態を細胞レベルの解像度で解析した。覚醒マウスを用いたイメージングにより、定常状態および脳過興奮イベントである皮質拡散性脱分極(CSD)応答時のCa2+活動を評価した。定常状態では、硬膜の血管周囲ニッチに存在するマクロファージは、間質ニッチのマクロファージとは異なるCa2+動態を示した。血管周囲マクロファージの一部では、Ca2+動態が血管の直径変動と連動していた。また、多くのマクロファージで細胞内Ca2+活動の伝播や細胞間Ca2+上昇が観察された。CSD応答時には、ほとんどのマクロファージでCa2+活動が持続的に低下したが、一部ではCa2+上昇が見られた。メカニズムとしては、カルシトニン遺伝子関連ペプチド受容体シグナルがCSDによるCa2+上昇を媒介することが示唆された。これらの結果は、定常状態および神経炎症に関連する脳過興奮イベントに対する硬膜マクロファージのCa2+動態の多様性を明らかにした。