研究人员发现了一种机制,通过这种机制,大脑可以保护自己免受免疫系统的攻击。在一项涉及多发性硬化症小鼠的研究中,观察到帮助训练免疫系统的特定“守护”蛋白显著减少。然而,恢复这些蛋白质导致症状改善。
大脑与免疫系统保持着持续的沟通,努力在保护身体免受损害和感染的同时,维护健康组织的平衡。
来自圣路易斯华盛顿大学医学院的科学家们揭示了大脑与免疫系统如何维持这种平衡。他们的研究确定了在大脑和脊髓中生成的免疫增强蛋白段,称为守护肽。这些肽帮助调节大脑的免疫反应,同时促进与免疫系统的健康沟通。
这项研究发表在10月30日的期刊Nature上,可能会推动治疗如多发性硬化症(MS)和阿尔茨海默病等疾病的进展。
华盛顿大学医学教授、病理学与免疫学的艾伦·阿和伊迪丝·沃尔夫杰出教授兼BJC研究员Jonathan Kipnis博士表示:“我们已经确定了与免疫系统互动以帮助调节其活动的守护脑肽,从而可能防止有害的免疫反应。这些肽可能支持免疫系统维持‘免疫特权’状态。我们对于将这些来自健康大脑的蛋白开发为能够抑制不当免疫反应和为神经炎症状况提供更好的疾病改变治疗的前景感到兴奋。”
免疫监视涉及一组特定的T细胞,当警觉到潜在威胁时可以触发响应。这些警报通过在其他免疫细胞表面显示的小蛋白片段传达。如果T细胞将这些片段视为危险,则会发起攻击。
研究小组发现,守护肽由位于大脑边界的免疫细胞呈递,这些细胞吸引并激活特定类型的T细胞,旨在调节免疫反应,从而减少异常反应。
华盛顿大学医学院医学科学训练项目的研究生Min Woo Kim研究了来自健康小鼠大脑的呈递免疫细胞及其相关免疫组织。他发现这些细胞呈递了丰富的大脑蛋白,主要蛋白质是髓鞘的一个组成部分,髓鞘保护神经元并在MS中受损。
研究还显示,这些蛋白在MS小鼠中显著缺乏。通过将缺失的脑源肽通过小囊泡——小型膜结合的腔体——注入这些小鼠的脑脊液中,研究人员发现该疗法激活并增加了一组特定的抑制性T细胞。因此,运动功能改善,并且与接受标准囊泡的小鼠相比,处理的小鼠的病情进展减缓。
Kim表示:“我们发现了一种独特的过程,大脑主动与免疫系统互动,以展示健康的自我形象。”他说:“在多发性硬化症小鼠中,这一形象发生了变化。我们相信其他神经炎症以及可能的神经退行性疾病可能会对免疫系统展示不同的蛋白特征,这使得利用这些特征进行早期诊断的可能性变得令人兴奋。”
参与本研究的华盛顿大学医学院的合作者包括病理学与免疫学副教授Cheryl Lichti博士;细胞生物学与生理学助理教授Clair Crewe博士;病理学与免疫学校友捐赠教授Maxim N. Artyomov博士以及在研究完成前去世的已故Emil R. Unanue博士。Unanue在1995年获得阿尔伯特·拉斯克基础医学研究奖,并且是探索T细胞与呈递细胞之间相互作用的先驱,使得T细胞能够检测和响应外部入侵者。