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    解读细胞论文!揭示免疫系统监控大脑的新机制

    发布日期:2021-02-05 14:55 生物论文

    2021年2月4日/BLOON/-阿尔茨海默病、多发性硬化、自闭症、精神分裂症等多种神经精神疾病都与大脑炎症有关。越来越多的证据表明,免疫细胞和分子在大脑的正常发育和功能中也起着关键作用。但是新兴的神经免疫学领域的核心在于一个谜:免疫系统如何知道大脑中发生了什么?一代又一代的学生被告知大脑是免疫豁免的,这意味着免疫系统很大程度上避开了大脑。

    现在,在一项新的研究中,华盛顿大学圣路易斯医学院的研究人员认为他们已经找到了免疫系统如何监测大脑中发生的事情。免疫细胞位于脑膜中,脑膜是覆盖大脑和脊髓的组织,当液体从大脑中流出时,它们会在脑膜中取样。这些研究人员说,如果这些细胞检测到感染、疾病或损伤的迹象,他们将准备好开始免疫反应来面对这个问题。这些结果开辟了靶向位于这种监测位点的免疫细胞作为治疗由脑炎症驱动的疾病的手段的可能性。相关研究结果于2021年1月27日在线发表在《细胞》杂志上,论文标题为“永久性sins作为神经免疫界面的功能表征”。

    “身体的每一个器官都受到免疫系统的监控,”该论文的作者、华盛顿大学圣路易斯医学院病理学和免疫学教授乔纳森基普尼斯博士说。如果身体任何地方有肿瘤、损伤、感染,免疫系统一定知道这一点。但是人们说大脑是个例外;如果你的大脑出了问题,免疫系统就会让它发生。对我来说没有意义。我们发现确实存在对大脑的免疫监视——它只发生在大脑之外。现在我们知道它发生在哪里,这为调节免疫系统提供了许多新的可能性。"

    2015年,Kipnis和他的同事发现了一个血管网络,该网络将液体和小分子从大脑排入淋巴结,免疫反应在淋巴结开始。这一发现证明了大脑和免疫系统的直接物理联系。但是这个血管网络代表了大脑的一个出口。目前还不清楚免疫细胞从哪里进入或监控大脑。

    该论文的第一作者、博士后研究员吉卜尼斯和贾斯汀勒斯滕霍文开始寻找免疫系统进入大脑的方法。他们发现了一个线索,那就是含有离开大脑的液体的血管与硬脑膜中的窦平行,硬脑膜是颅骨下的坚硬外层。硬脑膜窦含有携带免疫细胞的血液,免疫细胞缺乏一个紧密的屏障来将血液从大脑的其他地方分离出来。

    实验表明,硬脑膜窦充满了来自大脑的分子和血液中携带的免疫细胞。免疫细胞有很多种,有的可以从血液中获取并显示可疑分子,有的可以扫描并防御可疑分子。

    基普尼斯说:“想象一下,如果你的邻居每天都翻你的垃圾。如果他们开始在你的垃圾桶里发现沾有血迹的毛巾,他们就会知道有问题。免疫系统也是。如果巡逻免疫细胞从大脑中看到肿瘤抗原或感染迹象,这些细胞就会知道有问题。他们会把这个证据带到免疫总部,也就是淋巴结,启动免疫反应。”

    这些结果表明,免疫系统从远处看大脑,只有发现问题才进入。这可能解释了为什么大脑长期以来被认为是无免疫的。

    Rustenhoven说,“大脑中的免疫活动可能非常有害。它能杀死神经元并引起肿胀。大脑不能忍受太多的肿胀,因为头骨是固定体积的。所以免疫监控被推到了极限,细胞仍然可以监控大脑,但没有损坏大脑的风险。”

    多发性硬化是一种退行性疾病,免疫系统攻击神经上的保护鞘,导致大脑和身体其他部分之间的沟通问题。原因不清楚。利用多发性硬化症的小鼠模型,这些研究人员发现,疾病的开始触发了大量活化的免疫细胞在硬脑膜窦中积累,这表明有害的免疫反应可能从硬脑膜开始并扩散到大脑。

    硬脑膜窦在神经炎症疾病中的作用需要进一步研究来验证。而硬脑膜窦的位置仅在颅骨内血脑屏障的可及侧,这表明该区域有可能以免疫系统为靶点。

    基普尼斯说,“如果这是一个通向大脑的通道,我们可以尝试用旨在防止过度激活的免疫细胞进入大脑的疗法来操纵这个区域。硬脑膜离表面很近,我们甚至可以通过颅骨输送药物。理论上你可以想到一种药膏,通过颅骨扩散到硬脑膜。我们可能已经找到了许多神经免疫性疾病的炎症反应开始的地方,我们可以为此做很多事情。”(生物谷

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