揭示大腦中的免疫記憶

在一項(xiàng)新的研究中，德國研究人員報(bào)道身體中的炎癥可能影響小鼠大腦中的免疫細(xì)胞的“記憶”。如果這一發(fā)現(xiàn)在人體中得到證實(shí)的話，那么它可能為阿爾茨海默病等某些神經(jīng)退行性疾病的產(chǎn)生提供線索。相關(guān)研究結(jié)果于2018年4月11日在線發(fā)表在Nature期刊上，論文標(biāo)題為“Innate immune memory in the brain shapes neurological disease hallmarks”。

論文通信作者、德國神經(jīng)退行性疾病中心研究員Jonas Neher表示，“流行病學(xué)研究已表明在一生當(dāng)中遭受的傳染性疾病和炎癥能夠影響生命后期的阿爾茨海默氏病的嚴(yán)重程度。因此，我們想知道壽命較長的小膠質(zhì)細(xì)胞（microglia）中的免疫記憶是否能夠傳播這種風(fēng)險(xiǎn)。”

在這項(xiàng)研究中，Neher和他的同事們研究了小膠質(zhì)細(xì)胞---僅在大腦中發(fā)現(xiàn)的壽命較長的免疫細(xì)胞---對重復(fù)性的身體感染作出的反應(yīng)。他們給阿爾茨海默病小鼠模型注射細(xì)菌組分脂多糖來誘導(dǎo)炎癥。**次注射引發(fā)的炎性反應(yīng)“鍛煉”了小膠質(zhì)細(xì)胞，使得它們能夠提防隨后的感染。然而，在反復(fù)注射后，這些小膠質(zhì)細(xì)胞幾乎不會作出反應(yīng)---它們對細(xì)菌脂多糖分子產(chǎn)生了耐受性。

接下來，這些研究人員想要知道小膠質(zhì)細(xì)胞對感染作出的反應(yīng)如何與淀粉樣蛋白斑堆積有關(guān)。在阿爾茨海默病患者中，這些淀粉樣蛋白斑就會堆積在這些患者的大腦中。Neher團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)與未接受細(xì)菌脂多糖注射的小鼠相比，更多的β淀粉樣蛋白斑在僅接受單次細(xì)菌脂多糖注射的小鼠的大腦中堆積著。但是，在這些小鼠接受4次細(xì)菌脂多糖注射后，它們的小膠質(zhì)細(xì)胞對細(xì)菌脂多糖產(chǎn)生耐受性，而且相比于未接受細(xì)菌脂多糖的小鼠，它們的大腦具有更低水平的β淀粉樣蛋白斑。

美國加州大學(xué)圣地亞哥分校的Alexi Nott和Christopher Glass針對這項(xiàng)研究在Nature期刊上發(fā)表了一篇標(biāo)題為“Immune memory in the brain”的新聞與評論類型文章，并在該文章中寫道，“這項(xiàng)研究為進(jìn)一步探究環(huán)境因素對神經(jīng)退行性疾病中的小膠質(zhì)細(xì)胞功能的影響奠定基礎(chǔ)。”

過去的研究已表明感染以及諸如糖尿病或關(guān)節(jié)炎之類的能夠?qū)е氯梭w炎癥的疾病是阿爾茨海默病的危險(xiǎn)因素。為了將炎癥與小膠質(zhì)細(xì)胞行為相關(guān)聯(lián)在一起，Neher和他的團(tuán)隊(duì)尋找了小膠質(zhì)細(xì)胞的表觀遺傳修飾。他們發(fā)現(xiàn)，在注射細(xì)菌脂多糖數(shù)月后，不論是經(jīng)過訓(xùn)練的小膠質(zhì)細(xì)胞，還是產(chǎn)生耐受性的小膠質(zhì)細(xì)胞都發(fā)生表觀遺傳修飾，而且這些修飾對應(yīng)于基因激活上的差異，從而改變這些小膠質(zhì)細(xì)胞的功能，包括它們吞噬和破壞淀粉樣蛋白斑的能力。

Neher表示：“主要在大腦外部產(chǎn)生的炎性疾病能夠觸發(fā)大腦中的表觀遺傳重編程有可能也存在于人體中。”