生物通報道:在腦缺血過程中,星形膠質細胞被認為連接著浸潤淋巴細胞和神經元之間的相互作用,但是這種作用的機制卻知之甚少。12月19日在《PNAS》發表的一項研究中,來自天津醫科大學和美國圣約瑟夫醫療中心(St. Joseph’s Hospital and Medical Center)的研究人員發現,星形膠質細胞IL-15對于放大細胞介導的免疫反應——可促進缺血性腦損傷,是必要的和足夠的。這些研究結果對于星形膠質細胞來源的IL-15在缺血性腦損傷中的作用,提供了確切的證據。
本文通訊作者是天津醫科大學總醫院神經內科的郝峻巍教授,天津醫科大學總醫院神經內科主任、神經免疫中心主任、973首席科學家施福東教授,也是本文共同作者之一。施福東教授致力于研究天然免疫在神經疾病中的作用,以及探索新的免疫治療策略、迄今為止在Nat Immunol, PNAS, Nat Rev Immunol等雜志上發表文章120多篇。郝峻巍教授于2010年博士畢業于南開大學&美國Barrow神經病學究所神經免疫學專業,之后在美國Barrow神經病學研究所從事博士后研究,主要從事自然殺傷(NK)細胞在中樞神經系統(CNS)自身免疫性疾病中的發病機制及臨床免疫療法的研究,主要研究成果發表于J Exp Med、Ann Neurol等雜志,受到國際同行的高度關注。
腦卒中(中風)已占據中國居民死亡率的首位,也是致殘率最高的疾病,造成了極大的家庭和社會負擔。幾十年來,學者們一直希望能夠通過研發神經保護性藥物治療腦卒中,但這些嘗試往往因為缺乏對中風發病機制的深入認識而以失敗告終。
近年來,施福東教授團隊積極致力于腦卒中的免疫機制和免疫干預研究。其研究小組證實在缺血性卒中急性期,缺血神經元釋放fractalkine趨化以NK細胞為代表的天然免疫細胞至腦缺血區。這些浸潤至腦缺血區的NK細胞可通過裂解缺血神經元、增強腦內炎癥、介導神經元興奮性損傷的途徑在腦卒中急性期加重腦梗死。這些研究發現發表在2014年的《美國科學院院刊》(PNAS)雜志上,進一步揭示了缺血性腦卒中的發病機制,并為建立腦卒中的免疫治療策略提供了新的理論基礎。
今年,施福東、劉強神經免疫團隊報道了以自然殺傷細胞為代表的炎癥細胞可在腦內持續存在,在依賴神經干細胞而存在的同時損傷神經干細胞,造成神經修復障礙,研究成果于2016年1月11日發表于《Nature Neuroscience》。
在這項研究中,研究人員發現,在死于缺血性腦卒中的患者腦組織的星形膠質細胞中和短暫前腦缺血小鼠模型中,白介素-15(IL-15)是顯著上調的。研究人員制備了一種膠質纖維酸性蛋白(GFAP)啟動子控制的IL-15表達轉基因小鼠(GFAP–IL-15tg)品系,并在腦缺血誘導后發現了增大的腦梗塞、惡化的神經缺陷。此外,敲除星形膠質細胞中的IL-15,可減輕缺血性腦損傷。
有趣的是,在腦缺血后,CD8 + T細胞和自然殺傷(NK)細胞在這些GFAP–IL-15tg小鼠中的積累是增強的。值得注意的是,CD8 + T細胞或NK細胞的損耗,可減輕GFAP–IL-15tg小鼠中的缺血性腦損傷。此外,敲除IL-15受體α或阻斷細胞間接觸,可減少CD8 + T細胞和NK細胞在GFAP–IL-15tg小鼠中的活化和效應器功能,從而表明星形膠質細胞IL-15是被傳遞到靶細胞。總的來說,這些結果表明,星形膠質細胞IL-15可通過CD8 + T細胞和NK細胞介導的免疫的傳播,加重缺血后腦損傷。
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