目前,多達580萬美國人患有阿爾茨海默病,這是一種神經退行性疾病,與進行性認知能力下降有關,包括記憶能力喪失。由-淀粉樣蛋白或其他蛋白質組成的蛋白質聚集體在阿爾茨海默病患者的大腦中形成。這些β -淀粉樣斑塊似乎是導致該疾病的重要因素。圣裘德兒童研究醫院的科學家們發現了一種免疫細胞亞群,它似乎可以減緩β -淀粉樣蛋白斑塊的積累,以及參與這一過程的關鍵蛋白質。研究結果發表在《自然免疫學》雜志上。
文章一作Jordy Saravia博士說:“人們通常認為免疫系統參與了對細菌或病毒感染的防御,盡管人們對免疫系統在神經退行性疾病中的作用越來越感興趣,”“我們發現了一個重要的免疫細胞通訊軸,它在阿爾茨海默病模型中具有保護作用?!?
小膠質細胞是大腦中負責清除-淀粉樣斑塊的免疫細胞。隨著阿爾茨海默病的進展,小膠質細胞可能失去清除這些斑塊的能力,轉而產生可能加速β -淀粉樣斑塊進展的炎癥介質。研究小組發現,積累另一種稱為CD8+ T細胞的免疫細胞亞型,通過與小膠質細胞相互作用來減緩這一過程是必不可少的。反過來,這種相互作用對限制β -淀粉樣蛋白負擔和保持疾病小鼠模型的記憶能力很重要。
共同第一作者Wei Su博士說:“我們的論文首次證明了CD8+ T細胞亞群可以保護阿爾茨海默病的小鼠模型,展望未來,我們也許能夠擴展這項工作,找到一種有效的干預神經退行性疾病的方法?!?
免疫細胞在阿爾茨海默病中的對立作用
先前的研究已經確定了T細胞和其他免疫系統細胞在阿爾茨海默病中的復雜作用。特別是,使用其他實驗系統的研究小組表明,某些具有炎癥功能的T細胞會使疾病惡化。然而,St. Jude的科學家們表明,具有抑制特征的CD8+ T細胞在小鼠模型和阿爾茨海默病患者的大腦中積累,突出了T細胞在這種疾病中起著復雜的作用。
通訊作者Chi Hongbo博士說:“我們發現CD8+ T細胞可以對阿爾茨海默病的發病機制起保護作用,盡管也有證據表明它有促進作用,我們的研究結果表明,需要更好地了解這些復雜的神經免疫相互作用,以改善這種神經退行性疾病的治療效果?!?
為了了解T細胞如何延緩阿爾茨海默病模型中的癥狀進展,St. Jude小組尋找CD8+ T細胞和小膠質細胞之間最豐富的分子相互作用。他們發現CD8+ T細胞表面的一種蛋白CXCR6與小膠質細胞表達的蛋白CXCL16相互作用。
分子握手可以減緩阿爾茨海默病
兩種表面蛋白,CXCR6和CXCL16,本質上在兩個細胞之間進行握手,在兩個方向上進行交流。就像人類握手的力度可以傳遞信息一樣,這兩種蛋白質在各自細胞外的相互作用也可以傳遞信息。
Chi說:“我們發現CD8+ T細胞使用CXCR6與來自小膠質細胞的CXCL16相互作用?!薄按送?,CD8+ t細胞在大腦中的積累、定位和功能都受到CXCR6的調節?!?
科學家們確定了握手是如何發生的,并延緩了阿爾茨海默病相關病理的發作。CD8+ T細胞首先移動到小膠質細胞旁邊,小膠質細胞位于-淀粉樣蛋白斑塊旁邊。然后,CD8+ T細胞使用握手向小膠質細胞發出信號,以停止引起不受控制的炎癥,這反過來又減緩了小鼠模型中的斑塊生長和癥狀。
當科學家們刪除CD8+ T細胞蛋白CXCR6的基因時,小鼠出現了更嚴重的阿爾茨海默病相關癥狀。這種效果的部分原因是沒有CXCR6的CD8+ T細胞不能在大腦小膠質細胞或斑塊附近積聚。這些細胞也沒有獲得適當的抑制功能。因此,破壞CD8+ T細胞執行握手的能力阻止了它對阿爾茨海默病癥狀的保護作用。
“我們有兩個主要發現,”Chi說?!捌渲兄皇荂D8+ T細胞在維持大腦穩態方面的關鍵作用,從而在阿爾茨海默病中發揮保護作用?!眱确€態是保持系統處于相對穩定狀態的過程。在這種情況下,CD8+ T細胞試圖限制由小膠質細胞功能障礙和阿爾茨海默病相關斑塊引起的破壞。
Chi繼續說道:“另一個主要發現是確定了T細胞蛋白CXCR6對CD8+ T細胞在大腦中的積累和功能的核心重要性?!薄拔覀冋娴男枰玫孛枋鲞@些神經免疫相互作用。只有了解了這個基本的生物學,我們才能推進這個領域,找到新的治療方法?!?