大脑的“免疫记忆”如何导致阿尔茨海默氏症


时间:2018-04-14 16:48:12  次浏览 )

 

一项新的研究表明小胶质细胞是中枢神经系统的免疫细胞,可以“记住”炎症。这种“记忆”影响细胞如何对新刺激作出反应,并处理脑中的毒性斑块,这是阿尔茨海默病的一个标志。


小胶质细胞有时被称为“ 清道夫 ”细胞,“是中枢神经系统的主要免疫细胞。”

作为大脑免疫力的关键因素,小神经胶质细胞被派往感染部位或受伤部位,在那里他们对抗有毒物质或病原体并去除无用的细胞。

然而,这些细胞也已知在神经变性疾病如阿尔茨海默病,帕金森病,缺血性中风和创伤性脑损伤中起负面作用。

例如,最近的一项研究表明,当小胶质细胞活动过度时,它们会吞噬有毒斑块和突触,这可能导致阿尔茨海默氏症的神经变性。

另外,小神经胶质细胞存活很长时间,其中一些细胞持续超过二十年。

此外,“研究表明,一生中遭受的传染性疾病和炎症会在很长一段时间内影响阿尔茨海默病的严重程度,”德国杜宾根神经退行性疾病中心的实验神经免疫学研究人员Jonas Neher指出, 。

这些观察结果一起导致Neher想知道“这些长寿小胶质细胞中的免疫记忆是否可以传达这种[阿尔茨海默病]的风险。”

为了回答这个问题,研究小组检查了这些脑细胞在小鼠体内的免疫反应。这些发现发表在“ 自然 ”杂志上。

'训练'与'宽容'免疫细胞
Neher和同事多次在小鼠身上引起炎症,并研究了它对小胶质细胞的影响。研究人员在大脑的清道夫细胞中引发了两种不同的状态:“训练”和“宽容”。

例如,研究人员应用的第一种炎症刺激“训练”免疫细胞对第二种炎症刺激反应更强烈。但是,通过第四种刺激,细胞已经变得对炎症耐受,几乎没有反应。

因此,很明显小胶质细胞可以“记住”以前的炎症。

然后科学家想知道这种记忆在小胶质细胞如何对大脑中淀粉样斑块的积聚作出反应方面起什么作用,这是阿尔茨海默病的一个标志。因此,他们检查了患有阿尔茨海默病样病变的小鼠的小胶质细胞活性。

Neher和研究小组发现长期培养的免疫细胞会加剧这种疾病。在第一次炎症刺激后数月,小胶质细胞促进了有毒斑块的产生。另一方面,耐受性小胶质细胞减少了斑块的形成。

研究人员解释说:“我们的研究结果表明,大脑中的免疫记忆是神经病理学的重要修饰因子。

炎症可能重新编程大脑
此外,研究人员想知道这种免疫记忆是否会留下表观遗传的痕迹 - 也就是说,炎症的记忆是否会导致细胞DNA的化学变化。

DNA分析显示,在第一次炎症刺激后数月,“受过训练”的细胞和“耐受”细胞都有表观遗传变化,激活了一些基因并关闭了其他基因。

这种表观遗传变化影响了小胶质细胞清除大脑中毒斑的能力。

Neher说:“也有可能在人类中,主要在大脑外部发生的炎症性疾病可能引发大脑内的表观遗传重编程。

如果这是真的,这将解释为什么炎性疾病如关节炎 -和疾病已经被提出是炎症,如糖尿病 - 提高风险阿尔茨海默病。

接下来,研究人员计划研究小胶质细胞是否以相同的方式在人体内发生改变。如果是的话,这可能打开创新疗法的大门。
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