新发现的脑细胞子集在肠道指令下对抗炎症

星形胶质细胞是中枢神经系统(CNS)中最丰富的细胞类型，但它们的特征仍然很差。长期以来，研究人员一直认为星形胶质细胞的主要功能是为大脑中更受密切关注的神经细胞提供营养和支持;然而，多年来，越来越多的证据表明，星形胶质细胞也可以积极促进神经退行性变、炎症和神经系统疾病。现在，由布莱根妇女医院(Brigham and Women's Hospital)的研究人员领导的一个团队已经证明，一种特定的星形胶质细胞亚群可以起到相反的作用，而是根据肠道细菌调节的信号，在大脑中发挥保护和抗炎功能。新的抗炎途径的研究结果发表在自然．

“多年来，许多实验室，包括我的实验室，已经确定了星形胶质细胞在促进中的重要作用神经系统疾病布里格姆安·罗姆尼神经疾病中心的通讯作者弗朗西斯科·金塔纳博士说。“这是我们第一次证明至少其中的一个子集细胞(星形胶质细胞)可以预防炎症。我们之前没有看到这个的原因是因为我们研究这些细胞时把它们看作是统一的，或者是单一的细胞类型。但现在我们有分辨率来观察这些细胞之间的差异。”

研究人员使用精密的基因和蛋白质分析工具来鉴定新的星形胶质细胞亚群。星形胶质细胞群靠近脑膜(包裹大脑的膜)，并表达一种名为LAMP1的蛋白质，以及一种名为TRAIL的蛋白质，可以诱导其他细胞死亡。这些特征帮助LAMP1+TRAIL+星形胶质细胞通过诱导促进炎症的t细胞死亡来限制中枢神经系统炎症。

为了确定是什么机制控制着大脑中的LAMP1+TRAIL+星形胶质细胞，研究人员使用基因编辑工具CRISPR-Cas9进行了一系列测试。他们发现一种特殊的信号分子，叫做干扰素- γ，调节TRAIL的表达。此外，他们发现肠道微生物组诱导细胞中干扰素- γ的表达，这些细胞在体内循环，最终到达脑膜，在那里它们可以促进星形胶质细胞的抗炎活性。

了解LAMP1+TRAIL+星形胶质细胞抗炎功能的驱动机制可以使研究人员开发对抗神经系统疾病的治疗方法，如多发性硬化症。例如，他们正在探索益生菌候选人，可用于调节星形胶质细胞的抗炎活性。此外，研究小组最近的数据表明，某些脑肿瘤利用这一途径来逃避身体的免疫反应。因此，研究人员正在开发癌症免疫疗法，以报复肿瘤的攻击。

“发现微生物控制的星形胶质细胞抗炎亚群是我们理解中枢神经系统炎症及其调节的重要进展，”Quintana说。“这是肠道控制大脑炎症的一种非常新颖的机制。它指导了神经系统疾病的新疗法，我们相信这种机制可能有助于脑肿瘤的发病机制。”

昆塔纳的实验室发现了另一种星形胶质细胞已知是由肠道微生物组在2016年，但调查人员认为可能还有其他人。他说:“越来越清楚的是，肠道菌群在许多疾病中都很重要。”“我们很幸运，我们一直在领导识别星形胶质细胞的不同子集和控制它们的机制。我们有一个其他星形胶质细胞群的列表，我们正在研究肠道菌群如何控制它们。”

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