小胶质细胞的另一幅面孔:促进阿尔茨海默病斑块扩散?
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在某些情况下,小胶质细胞可以作为大脑保护器——在大脑中清除β-淀粉样蛋白斑块。但在该研究中,通过释放ASC斑点,小胶质细胞也能使β-淀粉样蛋白的聚集变得更糟。
德国波恩大学的Venegas等人发现,炎症蛋白——“ASC斑点”可招募β-淀粉样蛋白,并导致后者在脑中积聚。
神经退行性疾病的一个特征是,脑区之中和脑区之间的病变扩散。在阿尔茨海默病患者中,β-淀粉样蛋白的沉积伴随着先天免疫系统的激活,并涉及小胶质细胞中凋亡相关斑点样蛋白(apoptosis-associated speck-like protein containing a CARD, ASC)的炎性小体形成。小胶质细胞释放的ASC斑点迅速与淀粉样蛋白结合,并促进了β-淀粉样蛋白的聚集和沉积。研究人员发现,在小鼠中,海马内注射ASC斑点导致了β-淀粉样蛋白病变的传播。与此相反,在ASC缺陷型小鼠中,病变小鼠的大脑匀浆未能诱导β-淀粉样蛋白的扩散。此外,抗ASC抗体的联用阻止了小鼠中β-淀粉样蛋白的增加。这些结果都提示,在阿尔茨海默病患者中,炎症小体激活与β-淀粉样蛋白的发生和扩散有关。
ASC斑点是小胶质细胞产生的一大团ASC蛋白,当炎症发生时,ASC斑点被排出细胞外。然后,β-淀粉样蛋白会在ASC斑点周围聚集。在阿尔茨海默病患者的脑组织中,也发现这两种蛋白——ASC斑点与β-淀粉样蛋白密切接触。在不患该病的健康人中,研究人员未观察到这两种蛋白的混合。研究人员对小鼠进行基因改造,使其脑内可产生大量β-淀粉样蛋白,而在ASC缺陷型小鼠中,β-淀粉样蛋白的聚集和沉积要轻得多,这些小鼠在记忆测试中表现更好。当使用抗ASC抗体来防止β-淀粉样蛋白与ASC斑点的接触时,β-淀粉样蛋白的负荷也减轻了。因此,ASC斑点对于β-淀粉样蛋白的聚集和沉积是必需的。
这是一种全新的机制,值得探索相应的治疗方法。一种类似于研究中“阻止β-淀粉样蛋白黏附到ASC”的抗体,既要能够进入大脑,又要保持高水平——这是一个巨大的挑战。
该研究结果来自于小鼠,在人类大脑中是否也存在类似的相互作用,还不清楚。另外,小胶质细胞释放ASC斑点的作用是复杂的。在某些情况下,小胶质细胞可以作为大脑保护器——在大脑中清除β-淀粉样蛋白斑块。但在该研究中,通过释放ASC斑点,小胶质细胞也能使β-淀粉样蛋白的聚集变得更糟。细胞的双重作用——在某些情况下是保护性的,在另一些情况下可能是有害的——使得研究如何在治疗上调整它们的行为变得极具挑战性。
参考文献:Nature 2017;552:355-361
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