新發(fā)現(xiàn)的腦細胞亞群通過腸道指令對抗炎癥

星形膠質(zhì)細胞是中樞神經(jīng)系統(tǒng)中最豐富的細胞類型，但其特性仍然很差。長期以來，研究人員一直認(rèn)為星形膠質(zhì)細胞的主要功能是為大腦更仔細檢查的神經(jīng)細胞提供營養(yǎng)和支持。然而，多年來，越來越多的證據(jù)表明，星形膠質(zhì)細胞也能積極促進神經(jīng)退行性變、炎癥和神經(jīng)系統(tǒng)疾病?，F(xiàn)在，由布里格姆婦女醫(yī)院的研究人員領(lǐng)導(dǎo)的一個研究小組表明，特定的星形膠質(zhì)細胞亞群可以發(fā)揮相反的作用，但根據(jù)駐留在細菌中的細菌調(diào)節(jié)的信號，在大腦中發(fā)揮保護和抗炎作用。新的腸道抗炎途徑的發(fā)現(xiàn)發(fā)表在《自然》雜志上。

Brigham Anromney神經(jīng)病中心的通訊作者Francisco Quintana博士說：“多年來，包括我在內(nèi)的許多實驗室都已經(jīng)確定了星形膠質(zhì)細胞在促進神經(jīng)系統(tǒng)疾病中的重要作用?！薄斑@是我們第一次證明這些細胞(星形膠質(zhì)細胞)中至少有一部分可以預(yù)防炎癥。之所以我們以前從來沒有見過這種情況，是因為我們在研究這些細胞，就像它們是統(tǒng)一的，或者是一種細胞類型。但現(xiàn)在我們有了解決方案，我們可以看到這些細胞之間的差異。”

研究人員使用復(fù)雜的基因和蛋白質(zhì)分析工具來識別新的星形膠質(zhì)細胞亞群。星形膠質(zhì)細胞生活在腦膜(大腦周圍的膜)附近，表達一種叫做LAMP1的蛋白質(zhì)和一種叫做TRAIL的蛋白質(zhì)，可以誘導(dǎo)其他細胞的死亡。這些功能通過誘導(dǎo)促進炎癥的T細胞死亡，幫助LAMP1 TRAIL星形膠質(zhì)細胞限制中樞神經(jīng)系統(tǒng)炎癥。

為了確定控制大腦中LAMP1 TRAIL星形膠質(zhì)細胞的機制，研究人員使用基因編輯工具CRISPR-Cas9進行了一系列測試。他們發(fā)現(xiàn)一種叫做干擾素-的特殊信號分子調(diào)節(jié)TRAIL的表達。此外，他們還發(fā)現(xiàn)腸道菌群可以誘導(dǎo)體內(nèi)循環(huán)的細胞表達干擾素-，最終到達腦膜，從而促進星形膠質(zhì)細胞的抗炎活性。

了解驅(qū)動LAMP1 TRAIL星形膠質(zhì)細胞抗炎功能的機制可以使研究人員開發(fā)出治療多發(fā)性硬化等神經(jīng)系統(tǒng)疾病的方法。例如，他們正在探索可用于調(diào)節(jié)星形膠質(zhì)細胞抗炎活性的益生菌候選物。此外，研究團隊的最新數(shù)據(jù)顯示，一些腦腫瘤利用這種方式逃避人體的免疫反應(yīng)。因此，研究人員正在開發(fā)癌癥免疫療法來應(yīng)對腫瘤攻擊。

Quintana說：“找到由星形膠質(zhì)細胞微生物群控制的抗炎亞型，是對中樞神經(jīng)系統(tǒng)炎癥及其調(diào)控的重要認(rèn)識?！薄斑@是腸道控制腦部炎癥的一種非常新穎的機制。它為神經(jīng)系統(tǒng)疾病提供了一種新的治療方法，我們認(rèn)為這種機制可能有助于腦腫瘤的發(fā)病?！?

Quintana的實驗室在2016年發(fā)現(xiàn)了星形膠質(zhì)細胞的唯一其他子集，該子集由腸道微生物區(qū)系調(diào)節(jié)，但研究人員認(rèn)為可能還有其他子集。他說：“顯然，腸道菌群在很多疾病中非常重要?！薄靶疫\的是，我們一直在領(lǐng)導(dǎo)識別星形膠質(zhì)細胞的不同亞組及其控制機制。我們有一份其他星形膠質(zhì)細胞的名單，我們正試圖研究腸道菌群如何控制它們。"

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