Selektiver Transfer von Exosomen von Oligodendrozyten zu Mikroglia durch Makropinozytose

Selektiver Transfer von Exosomen von Oligodendrozyten zu Mikroglia durch Makropinozytose Oligodendrozyten sind die Myelin-bildenden Zellen des zentralen Nervensystems. Dieser Zelltyp bildet während der aktiven Phase der Myelinisierung große Mengen an Zellmembran aus. Zusätzlich werden Membranbestandteile in Form von kleinen Membranvesikeln in den extrazellulären Raum abgegeben, die eine Größe von 50 bis 100 nm haben und als Exosomen bezeichnet werden. Diese Studie befasst sich mit dem Verbleib und der Funktion dieser von Oligodendrozyten in den extrazellulären Raum abgegebenen Exosomen. Wir zeigen, dass Exosomen der Oligodendroglia-Vorläufer Zelllinie Oli-neu and Exosomen von primären Oligodendrozyten effizient und selektiv von Mikroglia internalisiert werden, ohne eine proinflammatorische Reaktion hervorzurufen. Die Aufnahme der Exosomen erfolgt durch Makropinozytose, deren Verlauf zum Teil vom exosomalen Lipid Phosphatidylserin abhängig ist. Typische Phagozytoserezeptoren hingegen sind nicht an der Aufnahme von Exosomen beteiligt. Nach Stimulation von Mikroglia mit inflammatorischen Zytokinen wurden zwei Mikroglia-Subpopulationen identifiziert. Eine der Populationen hat die Fähigkeit zur Antigen-Präsentation durch Expression von Haupthistokompatibilitätskomplex II (MHCII) Komplexen, wohingegen der verbliebene Anteil an Mikroglia keine MHCII Moleküle exprimiert. Interessanterweise erfolgt die Aufnahme von Exoso! men vor allem durch durch Mikroglia ohne Antigen-Präsentationsfähigkeiten. Von diesen Ergebnissen ausgehend schlagen wir vor, dass Oligodendrozyten während der Myelinisierung und der Membranerneuerung anfallende Membranbestandteile über Exosomen sekretieren, um die Degradation durch Mikroglia zu nutzen. Desweiteren unterstützt die Beobachtung einer funktionelle Spezialisierung von Mikroglia die Hypothese, dass eine Heterogenität in der Mikrogliapopulation des zentralen Nervensystems vorhanden ist. Dabei verbleibt es zu klären, ob diese funktionelle Spezialisierung von Mikroglia intrinsisch kodiert oder durch die lokale Umgebung bestimmt wird.Oligodendrocytes are the myelin forming cells of the central nervous system. These cells synthesize vast amounts of membrane during the active phase of myelination. In addition, membrane components are released into the extracellular space as small vesicles, exosomes, with a size of 50 to 100 nm. In this study we address the fate and function of oligodendroglial exosomes in the extracellular space. We .found that exosomes purifi.ed from oligodendroglial precursor cell line and primary oligodendrocyte cultures were efficiently and selectively internalized by microglia without inducing a pro-inflammatory response. The internalization occurred by macropinocytosis that was partially dependent on exosomal lipid phosphatidylserine and autonomous of typical phagocytic receptors. Interestingly, we identifi.ed two subpopulations of microglia after stimulation with in inflammatory cytokines. One subpopulation of microglia displayed antigen-presenting capacity due to major histocompatibility complex (MHC) class II expression, whereas the other microglial pool remained MHCII negative. However, exosome internalization occurred preferentially by microglia without antigen-presenting capacity. Based on these results, we propose that oligodendrocytes secrete exosomes into the extracellular space to employ microglia for the degradation of membrane components during myelination and membrane turnover. Moreover, the functional specialization of microglia supports the notion of heterogeneity in the microglial population. Yet, it remains to be elucidated whether the functional specialization of microglia is intrinsic or mediated by the microglial microenvironment