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吴武田研究团队揭示:微血管内皮细胞吞噬髓鞘碎片,促进神经损伤后修复

日期: 2019-02-11
浏览次数: 858

       髓鞘包裹于神经细胞轴突外周,在神经系统中发挥着重要的绝缘性能和加速神经传导的作用。由于车祸、坠落、运动或其他暴力作用导致的脊髓损伤常伴随髓鞘的急性损伤,然而,目前临床上尚无有效的治疗手段。


       清除受损髓鞘对于确保神经损伤后功能恢复至关重要。在最近的一项研究中,瑞思坦生物首席技术总监吴武田教授与美国佛罗里达州立大学医学院任艺教授课题组、重庆大学生物工程学院王贵学教授等通过小鼠实验发现,通过自噬-溶酶体途径处理髓鞘碎片可促进炎症和血管生成,并可能有助于纤维化疤痕的形成。该研究为脱髓鞘疾病的临床治疗提供新的思路,相关研究成果1月21日在线发表于国际顶级神经科学期刊《Nature Neuroscience》(《自然·神经科学》)。


吴武田研究团队揭示:微血管内皮细胞吞噬髓鞘碎片,促进神经损伤后修复


       髓鞘破坏后产生的髓鞘碎片是刺激炎症反应和抑制神经修复的重要因素,一般理论认为,骨髓来源的巨噬细胞响应髓鞘碎片的刺激,大约需要一周的时间被募集到损伤区域导致继发性损伤。然而,在骨髓来源的巨噬细胞充满受损脊髓之前是否有其它细胞类型在受损区域响应髓鞘碎片的刺激,是否这类细胞也参与动员骨髓来源的巨噬细胞到损伤部位加剧继发性损伤?如果存在这类细胞,其响应髓鞘碎片刺激的细胞和分子机制又是什么,这种响应对脊髓损伤后恢复又有何影响? 


吴武田研究团队揭示:微血管内皮细胞吞噬髓鞘碎片,促进神经损伤后修复

脊髓损伤区域细胞类型分布:髓鞘碎片(绿色)、微血管(红色)、巨噬细胞(灰色)、胶质细胞(黄色)、神经轴突(蓝色)。


       围绕上述科学问题,研究人员设计了小鼠脊髓损伤模型和实验性自身免疫性脑脊髓炎小鼠模型开展实验。研究发现:微血管内皮细胞在脱髓鞘疾病中作为新型吞噬髓鞘碎片的细胞,其通过自噬—溶酶体新途径降解髓鞘碎片,并造成自身功能变化引发骨髓来源的巨噬细胞募集,促进脱髓鞘疾病的慢性炎症,血管新生和纤维瘢痕的形成。


       该研究发现微血管内皮细胞是吞噬髓鞘碎片的一种新型细胞。通常认为,内皮细胞作为血管内壁组成细胞,其主要功能是维持血管张力以及参与构建血脑屏障。然而该研究发现脊髓受损后,新生的微血管内皮细胞可以吞噬免疫球蛋白G包裹的髓鞘碎片。


 吴武田研究团队揭示:微血管内皮细胞吞噬髓鞘碎片,促进神经损伤后修复

体外微血管内皮细胞吞噬髓鞘碎片:微血管内皮细胞(红色)、髓鞘碎片(绿色)、细胞核(蓝色)。


       一旦微血管内皮细胞吞噬并通过自噬—溶酶体通路降解髓鞘碎片,就能促进炎症和异常的血管新生。进而,它们帮助骨髓来源的巨噬细胞的募集于损伤区域,促进慢性炎症,这为巨噬细胞在脱髓鞘区域浸润的机制提供了可能的解释。除此以外,研究人员还发现,吞噬降解碎片赋予了内皮细胞纤维化成分生成的能力,使得这些细胞获得了促进纤维化瘢痕形成的新功能。


       该研究发现了脱脊髓后响应髓鞘碎片刺激的新细胞类型,揭示了髓鞘碎片刺激微血管内皮细胞引发的天然免疫反应导致二次损伤的新机制。研究人员希望通过更好地了解疾病的发生发展机制,帮助临床上找到有效治疗脊髓损伤的新方法。

|参考来源:BioArt



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