《神经元中的IL-12感应诱导小鼠神经保护性中枢神经系统组织适应并减轻神经炎症》

  • 来源专题:重大疾病防治
  • 编译者: 蒋君
  • 发布时间:2023-10-12
  • 白细胞介素-12(IL-12)是1型免疫的有力驱动因素。矛盾的是,在包括中枢神经系统在内的自身免疫性疾病中,IL-12可以减少炎症。这些对立性质背后的潜在机制以及所涉及的细胞参与者仍然难以捉摸。在这里,我们绘制了IL-12受体(IL-12R)在NK和T细胞以及神经元和少突胶质细胞中的表达图。在成年小鼠中有条件地消融这些细胞类型的IL-12R,并评估其对实验性自身免疫性脑脊髓炎的易感性,结果表明IL-12的神经保护作用是由神经外胚层衍生的细胞介导的,特别是神经元,而不是免疫细胞。在多发性硬化症捐献者的人脑组织中,我们观察到IL-12R的分布与小鼠相当,这表明小鼠和人类的机制相似。结合流式细胞术、大量和单核RNA测序,我们揭示了IL-12诱导的神经保护组织适应,可预防早期神经退行性变,并在神经炎症期间维持营养因子的释放,从而维持小鼠的中枢神经系统完整性。
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  • 《Cell | 炎症应激时神经元内STING非经典激活导致神经元铁死亡》

    • 编译者:李康音
    • 发布时间:2024-06-19
    • 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。
  • 《Cell | 解析神经炎症细胞时空变化》

    • 来源专题:战略生物资源
    • 编译者:李康音
    • 发布时间:2024-03-28
    • 2024年3月20日,卡罗琳斯卡学院Goncalo Castelo-Branco、斯德哥尔摩大学Mats Nilsson、卡罗琳斯卡学院Petra Kukanja、斯德哥尔摩大学Christoffer M. Langseth共同通讯在Cell发表题为Cellular architecture of evolving neuroinflammatory lesions and multiple sclerosis pathology的文章,深入研究了多发性硬化的时空细胞动力学。 作者的一个关键发现是EAE中全面的时空细胞图谱,捕捉了炎症病理的初始阶段,并构建了病变进化的时间定义的细胞图谱。这种方法可以识别不同的病理区室,揭示多发性硬化病变的动态性质及其随时间的演变。ISS技术将高灵敏度CartaNA kit与空间转录组学相结合,解析了EAE中的细胞群体和状态,提供了对不同炎症环境反应的细胞景观的详细视图。这包括疾病相关(DA)-胶质细胞的鉴定,发现其独立于病变诱导并在病程中动态变化。 该研究还阐明了炎症细胞环境的时间和跨区域图,表明EAE病变以离心辐射样(centrifugal)方式传播。这一发现表明,多发性硬化症病变的进展在整个中枢神经系统(CNS)中并不均匀,而是遵循离心进展模式。此外,这项研究发现了特定脊髓解剖结构和脊髓束对EAE的脆弱性,表明某些区域更容易发生病变,而解决炎症的效率较低。这些知识可以为未来旨在减少病变形成和慢性的治疗策略提供信息。 这项研究还揭示了成分驱动的跨区域和疾病时间点的病理分区识别,揭示了多发性硬化症病变及其分区的复杂性。脑免疫浸润区(bIC)被确定为早期脑病理的标志,突出了免疫浸润在多发性硬化症发病机制中的重要性。脊髓损伤区室的差异组成和空间分布是该研究的另一个重要方面。该研究表明,晚期EAE的病变受到胶质增生的影响,并提示了正在进行的纤维瘢痕形成。 此外,该研究表明,DA胶质细胞标志着全局的、与病变无关的病理,表明DA胶质细胞状态的诱导和病变的形成可以独立发生。这一发现强调了DA胶质细胞在多发性硬化症病因和进展中的重要性,并表明它们可能在有害和保护机制中发挥双重作用。该研究还探讨了在晚期病变中稳态和DA OLG的重建,表明少突胶质细胞具有重建稳态的显著能力。这一观察结果可能对多发性硬化症的髓鞘再形成和恢复过程有意义。最后,该研究将空间ISS与scRNA-seq相结合,以推断配体-受体的相互作用,揭示了参与DA胶质细胞出现、维持或功能调控的潜在分子途径。这种方法增强了我们对MS中免疫细胞和神经胶质细胞群体之间复杂相互作用的理解。 总的来说,这项研究全面了解了多发性硬化症病变的细胞结构及其演变,为多发性硬化的病理生理学和潜在的治疗靶点提供了有价值的见解。