Immunity:腦出血后T細胞通過小膠質細胞啟動神經保護作用

先天性和適應性免疫細胞在腦缺血后都被激活 , 并在碎片清除和炎癥消退中起關鍵作用 。 然而 , 過度或不分青紅皂白的免疫激活會導致繼發性損傷并阻礙受傷大腦的修復過程 。
調節性T細胞(T-reg)主要由一群表達CD25、Foxp3和Helios蛋白的CD4+T細胞組成 , 發揮減少過度免疫反應和維持免疫穩態的功能 。
已有研究表明缺血性腦卒中后大腦中浸潤性Treg細胞的數量增加 , 并在中風后至少1個月持續升高 。 Treg細胞被認為通過抑制星形膠質細胞增生促進中風后功能恢復 。 腦卒中4天后Treg細胞耗竭會抑制神經干細胞增殖 。
Immunity:腦出血后T細胞通過小膠質細胞啟動神經保護作用
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2021年6月13日匹茲堡大學醫學院XiaomingHu研究團隊在Immunity雜志上發表文章揭示了腦卒中后Treg細胞來源的骨橋蛋白調控小膠質細胞的組織修復功能 , 發揮神經保護作用 。
研究人員對腦卒中后亞急性期(該時期顯著的炎癥反應和大量免疫細胞浸潤)和恢復期(腦卒中14天后)小鼠大腦進行單細胞組學測序.
結果發現在亞急性期存在14類差異性表達的細胞亞群 , 主要是小膠質細胞 , 中性粒細胞和特定的巨噬細胞群;在恢復期11類差異性表達的細胞亞群 , 主要是適應性免疫細胞 。
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腦卒中后Treg細胞數量保持長時間的上升趨勢
進一步通過流式細胞對腦卒中急性期、亞急性期、慢性期的Treg細胞進行檢測 , 浸潤性Treg細胞從7天開始顯著增加 , 至少持續35天 。 這些Treg細胞長期存在的意義是什么?研究人員在進行腦卒中之前敲除這群免疫細胞 , 小鼠的運動功能障礙加重 。 表明這類細胞對于腦損傷的修復可能是有益的 。
然而敲除Treg細胞并不影響神經元的數量 , 但是在卒中后小鼠中的髓鞘覆蓋明顯減少 。 將正常小鼠的Treg細胞移植到敲除Treg細胞后髓鞘覆蓋增加 , 這就表明Treg細胞對大腦的灰質影響很小 , 對白質影響很大 。
Immunity:腦出血后T細胞通過小膠質細胞啟動神經保護作用】透射電鏡實驗表明在腦卒中后大腦中髓鞘的厚度明顯減少 , 但是在敲除Treg細胞讓這種糟糕的情況雪上加霜 , 髓鞘厚度變得更加薄了 。 少突膠質細胞是產生髓鞘的主要來源 , 他們發現敲除Treg細胞 , 紋狀體等區域少突膠質細胞新生的數量減少 , 移植Treg細胞能夠有效抑制少突膠質細胞的減少 。
腦卒中后進入大腦中的這些Treg細胞富集表達具有免疫調節和細胞間相互作用功能的基因 , 尤其是吞噬細胞的激活信號通路 。 形態學分析發現在敲除Treg細胞后小膠質細胞體積減少、表面積也減少 。
離體細胞實驗更進一步證實激活的Treg細胞可以促進小膠質細胞向抗炎性狀態轉變 , 并能促進未成熟的少突膠質細胞進一步分化為成熟少突膠質細胞的 。 轉錄組學分析發現Treg細胞分泌骨橋蛋白通過整合素受體促進小膠質細胞的組織修復功能 。
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腹腔注射IL-2:IL-2Ab抗體緩解腦卒中運動障礙
研究人員向腦卒中模型小鼠腹腔注射IL-2:IL-2Ab抗體(能夠增加外周和大腦中的Treg細胞) , 促進髓鞘的修復 , 并能夠明顯改善運動功能和認知功能障礙 。
總的來說 , 本文發現在腦卒中后長期存在且數量增加的Treg細胞通過促進小膠質細胞的組織修復功能發揮神經保護作用 。
【參考文獻】
1.Shietal.,Tregcell-derivedosteopontinpromotesmicroglia-mediatedwhitematterrepairafterischemicstroke,
https://doi.org/10.1016/j.immuni.2021.04.022
文中圖片均來自參考文獻