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在阿尔茨海默病和相关的神经退行性疾病中,脑蛋白tau与脑损伤和认知能力下降密切相关。最近一项新的研究发表在Nature,题目为“Microglia-mediated T cell infiltration drives neurodegeneration in tauopathy”。研究表明,T细胞在与tau相关的神经变性中起着关键作用,表明靶向T细胞是预防神经变性和治疗阿尔茨海默病和涉及tau的相关疾病的另一种途径;这一发现为阿尔茨海默病和相关疾病提出了新的治疗策略。
阿尔茨海默病(Alzheimer Disease,AD)是老年人常见的神经系统变性疾病,是痴呆最常见的病因。病理特征为老年斑、神经元纤维缠结、海马锥体细胞颗粒空泡变性和神经元缺失。临床特征为隐袭起病、进行性智能衰退,多伴有人格改变。一般症状持续进展,病程通常为5~10年。
AD隐匿,主要表现持续进行性的认知功能衰退而无缓解。临床表现包括:认知损害症状、非认知性神经精神症状及社会生活功能减退3个方面。其中,社会生活功能减退是认知损害和非认知性神经精神症状的后果,主要表现为学习能力、工作能力和生活自理能力下降。
以往很多研究针对正在开发的以免疫为重点的AD药物都是针对小胶质细胞的,小胶质细胞是大脑的常驻免疫细胞,如果其在错误的时间或以错误的方式被激活,就会损伤脑组织。
研究人员对tau蛋白导致大脑出现AD损伤的小鼠进行了研究,发现小胶质细胞将强大的细胞杀伤性T细胞吸引到大脑中,并可通过阻断T细胞的进入或激活来避免大部分神经退行性变。
一些作用于T细胞的药物可能会进入AD的临床试验;AD发展分为两个主要阶段:首先,淀粉样蛋白β的斑块开始形成。斑块可以积聚数十年,而不会对大脑健康产生明显影响。但最终tau蛋白也开始聚集,标志着第二阶段的开始。从那时起,疾病迅速恶化:大脑萎缩,神经细胞死亡,神经变性扩散,人们开始思考和记忆困难。
小胶质细胞及其在AD中的作用已得到深入研究。随着淀粉样斑块的形成,细胞变得活跃和功能失调,一旦tau蛋白开始聚集更是如此。小胶质细胞功能障碍会使神经变性恶化并加速疾病的进程。
该论文的第一作者Xiaoying Chen博士想知道其他研究较少的免疫细胞在神经变性中的作用,她分析了经过基因工程改造以模仿人类AD不同方面的小鼠大脑中的免疫细胞,寻找在疾病过程中发生的免疫细胞群变化。
与人类疾病的早期阶段相似,两种小鼠品系会形成广泛的淀粉样蛋白沉积物,但不会发展为脑萎缩。第三种菌株代表后期,在9.5个月大时出现tau蛋白缠结、脑萎缩、神经变性和行为缺陷。第四种小鼠品系不会出现淀粉样斑块、tau蛋白缠结或认知障碍。
研究人员发现tau小鼠大脑中的T细胞比淀粉样蛋白小鼠或对照小鼠的大脑多得多。值得注意的是,T细胞在大脑中退化最严重和小胶质细胞浓度最高的部位最为丰富。在死于AD的人的大脑中,T细胞在tau聚集和神经退行性变的部位也同样丰富。
其他小鼠研究表明,这两种免疫细胞共同创造了一个炎症环境,为神经元损伤做好了准备。小胶质细胞释放分子化合物,将T细胞从血液中吸引到大脑中并激活它们;T细胞释放化合物,将小胶质细胞推向更具促炎性的模式。
消除小胶质细胞或T细胞可以打破两者之间的毒性联系,并显着减少对大脑的损害。例如,当给tau小鼠注射一种抗体来耗尽它们的T细胞时,它们大脑中的炎性小胶质细胞就会减少,神经变性和萎缩也会减少,并且执行任务的能力也会提高。科学家们付出了很多努力来寻找通过影响tau或小胶质细胞来预防神经变性的疗法。这是一次重大突破,可以对AD更好地理解和治疗探索。
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