Cell:大腦中存在CD4+T細胞,且影響大腦免疫“哨兵”的發育成熟
2020/07/27
小膠質細胞需要CD4+T細胞來完成成熟“蛻變”。

我們的大腦就像是一個高度設防的總部一樣,受到特殊的保護——血腦屏障可以防止其他生物大分子進入。同時,有一小部分白細胞可以與血腦屏障相互作用,從而進入大腦血管周隙。也就是說,大腦可能有自己的免疫系統 “哨兵”。

小膠質細胞(microglia)就是大腦中一種常駐免疫細胞,為組織提供固有免疫反應、炎癥反應和組織修復。除了小膠質細胞,健康的大腦還應含有血管周圍巨噬細胞和樹突細胞,以及可檢測到的T細胞、B細胞和自然殺傷(NK)細胞。

CD4+T細胞在神經領域是眾所周知的自身免疫性疾病的有效介質,如多發性硬化癥和嗜睡癥等。除此之外,它還在神經退行性疾病中扮演重要角色,如阿爾茨海默癥、帕金森、中風等。盡管科學家越來越重視CD4+T細胞在神經炎癥和神經退行性疾病過程中的作用,但是CD4+T細胞在健康大腦中是否存在以及潛在功能如何一直存在爭議。

為此,由英國巴布拉漢姆研究所(Babraham Institute)和比利時魯汶(VIB-KU)魯汶大學(University of Leuven)Adrian Liston教授領導的跨學科科學家團隊開始了尋找答案之旅。7月22日,在《Cell》雜志上發表的一項研究中,Adrian Liston等發現,健康的大腦中存在CD4+T細胞,這些細胞影響小膠質細胞的發育成熟。


https://doi.org/10.1016/j.cell.2020.06.026

“對白細胞的誤解來自于它們的名字(white blood cells),”Babraham研究所的Oliver Burton博士解釋道,“這些‘免疫細胞’不僅存在于血液中。它們不斷在我們的身體里循環,并進入我們所有的器官,事實證明也包括大腦?!?


具體來說,研究人員通過顯微鏡技術和單細胞測序技術等方法,發現在健康的小鼠和人類大腦中CD4+T細胞的存在。CD4+T細胞在腦區中分布相對均勻,且接近小膠質細胞。同時,該研究還量化了小鼠和人類腦組織中的T細胞數量。其中,健康成年小鼠大腦中大約存在2000個CD4+T細胞,其中150個為調節性T細胞。研究人員通過流式細胞術評估了在顳葉手術中切除的健康人腦組織,發現CD4+T細胞的水平與小鼠相似。


CD4+ T細胞存在于健康的小鼠和人腦中

為了研究腦中CD4+T細胞的具體功能,研究人員轉向了MHC II基因敲除(KO)小鼠。這些小鼠在外周和大腦中均表現出CD4+T細胞不足。作為神經系統和免疫系統之間的接口,他們研究了CD4+T細胞缺乏癥對小膠質細胞組成的影響。


結果顯示,當小鼠的大腦中缺乏CD4+T細胞時,那么原本應該在大腦中充當免疫細胞“哨兵”的小膠質細胞就不會完全發育。即CD4+T在腦中小膠質細胞的發育成熟中起作用。觀察發現,缺乏CD4+T細胞的小鼠小膠質細胞的形態、數量等似乎沒有明顯變化,但是成熟小膠質細胞的關鍵功能——突觸剪切受到了干擾,皮層椎體神經元突觸密度增加。這些結果表明,CD4+T細胞主要影響成熟小膠質細胞對突觸的功能。

此外,這項研究還發現了腸道微生物組之間的聯系。研究人員表示,“腸道中的細菌和不同的神經系統疾病之間存在著多種聯系,但對于它們之間的聯系沒有任何令人信服的解釋。我們發現腸道細菌會修飾白細胞,然后將這些信息帶入大腦。這可能是腸道微生物組影響大腦的途徑?!?/p>

總結來說,這些發現開啟了一系列關于大腦和免疫系統如何相互作用的新問題。這些結果有助于人們越來越多地認識到免疫細胞在大腦中的作用,并對其在一系列神經系統疾病中的作用提供了新的認識。

參考資料

Microglia Require CD4 T Cells to Complete the Fetal-to-Adult Transition

New role for white blood cells in the developing brain

White blood cells and their role in the brain

Cell丨大腦中的CD4+T細胞

  • 2019/04/09
    導讀:通過抗體阻斷蛋白質的活性,斯坦福大學醫學院的研究團隊成功改善了衰老小鼠的認知行為。
  • 2017/09/28
    抑郁癥不僅僅是一種心理疾病,它背后同樣存在復雜的生理基礎。近日,一項來自曼徹斯特大學的研究發現,抑郁癥患者的自殺念頭與大腦炎癥之間存在關聯。這是科學家首次在活體中證實這種聯系。該研究發表于Biological Psychiatry期刊上。
  • 2017/08/16
    TREM2是小膠質細胞表明的一種受體,與阿茨海默病密切相關。攜帶TREM2特定突變的人患AD的風險高了五倍。近日,一項發表于Cell上的新研究發現,TREM2的高風險突變會導致小膠質細胞能量赤字。當這些細胞在能量虧空情況下工作時,它們無法保護神經元免受蛋白斑的損傷。
查看更多
發表評論 我在frontend\modules\comment\widgets\views\文件夾下面 test
大发棋牌官网下载安装 配资是什么炒股是什么 安徽11选5遗漏一定牛 青海体彩11选五算号技巧 海南飞鱼体彩手机版 黄金股票代码 广东十一选五预测号 贵州快三大小计划 广西快3选号器下载 68配资网安全吗 北京pc蛋蛋28最准的技巧