2023-01-13 05:11

新发现的大脑分子协调免疫系统对阿尔茨海默氏症和多发性硬化症的反应

UVA健康研究人员在大脑中发现了一种分子,负责协调免疫系统对阿尔茨海默病和多发性硬化症(MS)的反应,这可能会让医生增强身体对抗这些疾病和其他毁灭性神经系统疾病的能力。

研究人员发现,这种被称为激酶的分子对于清除与阿尔茨海默氏症相关的斑块积聚和防止导致多发性硬化症的碎片积聚至关重要。研究人员表明,它是通过指导被称为小胶质细胞的大脑清洁剂的活动来做到这一点的。这些免疫细胞曾经在很大程度上被科学家忽视,但近年来,它们已被证明对大脑健康至关重要。

研究人员报告说,UVA的重要新发现有一天可以让医生增强小胶质细胞的活性,以治疗或保护患者免受阿尔茨海默病、多发性硬化症和其他神经退行性疾病的影响。

有毒的大脑积聚

许多神经退行性疾病,包括阿尔茨海默氏症和多发性硬化症,被认为是由大脑无法清除自身积聚的毒素引起的。神经科学研究的最新进展揭示了小胶质细胞在清除大脑有害碎片方面的重要性,但UVA的新发现为这个清理过程是如何发生的以及当它没有发生时的可怕后果提供了实际的见解。

通过使用阿尔茨海默氏症的小鼠模型,UVA的研究人员发现,缺乏他们发现的分子,脾脏酪氨酸激酶,会引发大脑中的斑块积聚,导致小鼠出现记忆丧失——就像患有阿尔茨海默氏症的人所看到的症状一样。此外,神经科学家能够通过激活这种分子和大脑中的小胶质细胞来减少斑块的积聚,这为人类患者提供了一种潜在的治疗方法,尽管这需要更多的研究和测试。

研究人员Hannah Ennerfelt说:“我们的工作描述了阿尔茨海默病和多发性硬化症期间微胶质细胞功能的一个关键因素。”她是概述这一发现的一篇新科学论文的第一作者。“了解神经退行性变过程中这些细胞的潜在生物学可能会让科学家和医生开发出越来越明智和有效的治疗干预措施。”

与此同时,在多发性硬化的小鼠模型中缺乏这种分子,导致髓磷脂受损,髓磷脂是神经细胞上的一种保护涂层。当髓磷脂受损时,细胞就不能正常传递信息,从而引起MS症状,如行动不便和肌肉痉挛。UVA的研究人员在一篇新的科学论文中得出结论,他们发现的分子,缩写为SYK,在去除髓磷脂碎片的关键过程中“至关重要”。

“如果增强小胶质细胞中的SYK活性可以减少MS病变中的髓鞘碎片数量,那么开发针对SYK的新药可以阻止MS的进展,并有助于逆转损害,”该项目的关键研究员伊丽莎白·l·弗罗斯特博士说。“这是一个特别有前途的选择,因为目前大多数治疗多发性硬化症的药物都会抑制适应性免疫。这些免疫抑制药物导致感染易感性和潜在致命副作用的更高风险,如进行性多灶性白质脑病。此外,一些形式的MS没有强烈的免疫系统参与,因此目前对这些患者的治疗选择非常有限。”

“在小胶质细胞中靶向SYK,”她指出,“将规避目前多发性硬化症治疗的多重限制。”

基于他们有希望的结果,研究人员报告说,针对这种分子来刺激大脑的免疫活动,不仅可以治疗阿尔茨海默氏症和多发性硬化症,还可以治疗一系列神经退行性疾病。

“这些发现特别令人兴奋,因为它们指出了一种治疗途径,我们可以改变这些原生脑细胞,小胶质细胞的行为,使其以一种更具神经保护的方式表现出来,”在卢肯斯实验室工作的弗吉尼亚大学本科生可可·霍利迪(Coco Holliday)说。“它可能被应用于各种不同的神经系统疾病,这些疾病都存在大脑中有毒废物积聚的问题。这是一个非常令人兴奋的项目。”

研究结果发表

研究人员在科学杂志《细胞》上发表了他们的发现。该团队由埃纳费尔特、弗罗斯特、丹尼尔·a·夏皮罗、霍利迪、克里斯蒂娜·e·曾格勒、加布里埃尔·沃伊瑟夫、阿什利·c·博尔特、凯瑟琳·r·拉默特、约书亚·a·库拉斯、泰勒·k·乌兰德和卢肯斯组成。研究人员表示,他们在这项工作中没有任何经济利益。

这项研究得到了美国国立卫生研究院国家老龄化研究所的支持,grantRF1AG071996-01;国家神经疾病和中风研究所,资助R01NS106383;阿尔茨海默病协会,拨款ADSF-21-816651;阿尔茨海默氏症治愈基金;欧文斯家族基金会;还有一些培训补助金。