2024年6月14日,汉堡大学Eppendor医学中心Manuel A. Friese通讯在Cell发表题为STING orchestrates the neuronal inflammatory stress response in multiple sclerosis的文章,揭示了干扰素基因刺激因子(STING)在MS中协调神经元炎症应激反应(NISR)的关键作用。
STING通常参与对抗病原体的天然免疫反应。作者证明在中枢神经系统炎症过程中神经元也表达STING。在神经元中,STING的激活是通过干扰素γ和谷氨酸兴奋性毒性(glutamate excitotoxicity)的组合触发的非经典途径发生的。在正常条件下,STING通过与基质相互作用分子1(STIM1)的相互作用而保留在内质网(ER)中。炎症诱导的谷氨酸兴奋性毒性导致ER钙耗竭,导致STIM1与STING解离,使STING转移到高尔基体,在那里它被磷酸化和激活。值得注意的是,这种神经元STING激活不会诱导在免疫细胞中观察到的典型I型干扰素信号通路。相反,它触发了一种非经典途径,诱导GPX4的自噬降解。通过降解GPX4,活化的STING破坏神经元的适应性抗氧化反应,导致活性氧(ROS)的积聚和铁死亡。
作者证明了STING诱导的铁死亡是炎症过程中神经元死亡的原因。STING或自噬的药物抑制,以及抗氧化剂和铁死亡抑制剂的治疗,保护神经元免受兴奋性毒性和炎症诱导的细胞死亡。值得注意的是,缺乏STIM1的神经元表现出STING介导的铁死亡增加,突出了STIM1-STING相互作用在调节该途径中的重要性。作者为神经元STING信号的有害影响提供了令人信服的体内证据。多发性硬化症小鼠模型中的神经元特异性STING敲除改善了临床结果,减少了神经元损失,并减少了自噬和铁死亡的标志物。这种神经保护作用是在不影响对免疫监测和碎片清除很重要的小胶质细胞激活的情况下实现的。该研究还揭示了多发性硬化症患者神经元中STING的上调,强调了这些发现的临床相关性。值得注意的是,对MS小鼠模型的STING药物抑制改善了神经退行性变,证明了靶向该途径的治疗潜力。
总之,这项研究揭示了STING在多发性硬化症有害NISR中的一个新作用。通过整合炎症信号和谷氨酸兴奋毒性,神经元STING激活触发了一种非经典途径,从而诱导铁死亡和神经元死亡。重要的是,作者证明抑制STING或其下游效应物可以保护神经元免受炎症诱导的变性,为多发性硬化症和其他潜在的以神经炎症为特征的神经退行性疾病提供了一条有前景的治疗途径。