免疫系统与有毒tau蛋白的积累有关
有助于保护中枢神经系统的细胞也可能导致大脑的病理变化。这项新研究发表在10月7日的《细胞》杂志上神经元这项研究为免疫系统和阿尔茨海默病等神经退行性疾病之间的联系提供了机制上的深入了解,这些疾病与tau蛋白的异常积累有关。
Tau是一种存在于神经元内部的蛋白质,它的作用几乎像骨架一样,为细胞提供支持框架。然而,异常的tau蛋白有时会聚集成丝状沉积物,损害神经元。已经证实,附着多个磷酸基的微管相关蛋白tau (MAPT)的聚集物是称为“tau病”的神经退行性疾病的定义特征,其中包括一些运动障碍以及阿尔茨海默病和其他痴呆症。牛头病变越来越普遍神经退行性疾病美国有超过500万人患有阿尔茨海默病,还有数百万人患有非阿尔茨海默病。
先前的研究表明,神经系统炎症与牛头病之间存在联系。更具体地说,细胞叫做小神经胶质细胞它们在神经系统的免疫中起着关键作用,已涉及多种神经退行性疾病的发病机制。“虽然一些研究表明神经炎症和tau病之间存在相关联系,但很少有机制证据表明改变的小胶质细胞激活在MAPT病理的形成中起着致病作用,”资深研究作者、克利夫兰诊所神经科学系的Bruce T. Lamb博士解释说。
为了研究小胶质细胞和牛头病之间的联系,Lamb博士及其同事研究了神经元和小胶质细胞交流的特定信号通路,即神经元中表达的趋化因子fractalkine (CX3CL1)及其受体(CX3CR1), CX3CR1仅在小胶质细胞中表达。兰姆博士的团队在几个不同的模型系统中评估了这一信号通路的扰动,包括炎症小鼠模型、tau病(hTau)小鼠模型以及实验室培养的小胶质细胞和神经元。他们发现,在所有模型系统中,小胶质细胞炎症促进了MAPT的磷酸化和聚集。
兰姆博士说:“重要的是,将CX3CR1缺陷引入hTau小鼠会导致微胶质细胞激活改变,MAPT磷酸化和聚集增强,以及行为异常。”除了记录特定的微胶质受体对MAPT病理的影响外,研究人员还对CX3CL1/CX3CR1相互作用下游的特定信号分子有了新的认识。综上所述,这些发现揭示了小胶质细胞的激活与MAPT异常磷酸化和聚集之间的直接联系神经元并提出潜在的新治疗策略的牛头病变。