我们自身的免疫细胞会破坏血脑屏障的完整性
![Figure: Dual function of microglia for blood brain barrier (BBB) in early and late phase of systemic inflammation. Microglia express tight junction molecule (CLDN5) to maintain BBB integrity in early phase and molecule for phagocytosis (CD68) to impair the BBB function in late phase of systemic inflammation. Microglia phagocytose astrocyte end feet which is one of the components of BBB. Credit: Hiroaki Wake 硬币的两面:我们自身的免疫细胞会破坏血脑屏障的完整性](https://scx1.b-cdn.net/csz/news/800a/2020/twosidesofac.jpg)
研究人员表明,微胶质细胞,大脑中的一类免疫细胞,调节脑保护屏障的渗透性响应全身炎症。在炎症期间,Microglia最初保护屏障的完整性,但它们以后可以逆转其行为并提高屏障的渗透率。
血脑屏障是一层覆盖在血管在大脑中调节从血液进入大脑的分子。血脑屏障增加”磁导率,或者分子渗漏的程度,在一些神经系统和精神病疾病;因此,了解血脑屏障通透性的调节对于开发更好的治疗方法是至关重要的。
最近发表在自然通讯日本名古屋大学医学院的Hiroaki Wake教授领导的研究小组发现,小胶质细胞——大脑的宿主免疫细胞——最初保护血脑屏障,使其免受“系统性炎症这是一种慢性炎症,与吸烟、衰老和糖尿病等因素有关,会导致神经退行性疾病的风险增加。然而,这些小胶质细胞可以改变它们的行为,增加血脑屏障的通透性,从而破坏血脑屏障。
“我们早就知道,小胶质细胞可以由于全身炎症而被激活,”维克教授说,“所以我们开始对小胶质细胞是否可以调节血脑屏障的通透性这一问题感兴趣。”为了探索这一点,维克教授的团队用经过基因改造的老鼠进行研究荧光蛋白小胶质细胞。这种“荧光标记”使研究人员能够使用一种叫做“双光子成像”的技术来研究活老鼠的小胶质细胞和血脑屏障之间的相互作用。研究人员还向小鼠注射了荧光分子,这些荧光分子只有在血脑屏障受损到足以渗透时才能通过。通过观察这些荧光分子的位置和小胶质细胞的相互作用,研究小组可以研究小胶质细胞与血脑屏障的相互作用以及不同条件下血脑屏障的通透性。
一个重要的兴趣点是通过向小鼠注射炎症诱导物质而引起的全身炎症。这种注射导致小胶质细胞向血管移动,并在几天内增加血脑屏障的渗透性。然后,小胶质细胞最初的作用是保护血脑屏障并限制其通透性的增加,但随着炎症的发展,小胶质细胞通过攻击血脑屏障的成分来改变其行为,从而增加血脑屏障的通透性。随后分子泄漏到大脑有可能造成广泛传播炎症对神经元(神经细胞)造成损害。
这些结果清楚地表明,小胶质细胞在调节血脑屏障的通透性方面发挥双重作用。在描述他的团队未来的研究目标时,Wake教授评论道:“我们的目标是在小胶质细胞上确定调节血脑屏障通透性的治疗靶点,因为针对这些靶点设计的药物可以通过抑制大脑中的炎症反应来治疗神经和精神疾病。”
正如科学家们在他们的研究中指出的,大脑中不受控制的炎症反应会导致一系列认知障碍和不良的神经系统影响,而针对小胶质细胞的药物可以通过保持血液的完整性来帮助患者避免此类问题大脑障碍。需要更多的研究来了解本研究中观察到的小胶质细胞行为背后的过程。然而,这项研究的结果为“强迫”促进小胶质细胞的治疗方法的发展提供了希望血脑屏障完整性,防止小胶质细胞从过渡到伤害障碍。
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