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AD免疫治療突破!抑制CD22可增強小膠質細胞吞噬活性


  來源:奇點網


  如果一座城市的垃圾處理站出了故障,肯定會飄「臭」萬里,攪得居民不得安生。


  而如果一個人身體里的「垃圾處理站」出了問題,身體的各項功能就會受到影響。尤其是大腦里,垃圾累積得多了,腦子就會變得「遲鈍」,阿爾茨海默病、帕金森病這些神經退行性疾病,都和大腦中的「垃圾」蛋白累積脫不開關係。

  小膠質細胞是大腦中的重要免疫細胞,擔當了清潔重任。今天,奇點糕就給大家講一講,小膠質細胞出了問題,該怎麼維修呢?


  斯坦福大學的Tony Wyss-Coray博士和他的團隊在頂級期刊《自然》上發表了重磅研究成果,他們成功找到了調控小膠質細胞「清潔」能力的蛋白CD22,抑制CD22可以恢復衰老小鼠小膠質細胞的清理功能,減少阿爾茨海默病小鼠和帕金森病小鼠大腦中的「垃圾」蛋白,改善小鼠的認知[1]。


  重要通知,Wyss-Coray博士牌垃圾站維修工廠即將開業,奇點糕這就為您帶來前線最新報道。


Tony Wyss-Coray博士,也是老朋友了

Tony Wyss-Coray博士,也是老朋友了


  小膠質細胞這家垃圾站,存在時間很長,在幾乎全部的生命周期里都發揮著無可取代的重要作用[2,3]。在大腦的發育過程中,如果神經元連接或者蛋白質出現了錯誤,就需要小膠質細胞來把它們清理掉[4,5]。


  在神經退行性疾病和其他衰老有關的疾病中,小膠質細胞的正常清理功能被嚴重干擾,好好工作的蛋白平白無故被「吃掉」,該清理的錯誤蛋白卻不清理,大量的髓磷脂碎片和蛋白質聚積,愁壞了一波又一波的科研人員。


系統故障,又不能重啟,怎麼辦?


  系統故障,又不能重啟,怎麼辦?

  在小膠質細胞的漫長工作生涯中,各種基因的轉錄水平也隨著年齡不斷發生變化[6,7],但是這些基因各自的職責範圍還沒人仔細研究過。Wyss-Coray博士決定從細節入手,一個基因一個基因地研究。


  Wyss-Coray博士挑了大概3000個編碼蛋白質的基因,把它們挨個敲除,發現敲除CD22蛋白的基因可以顯著促進小鼠小膠質細胞的吞噬作用。


  進一步的實驗表明,衰老小鼠小膠質細胞表面的CD22表達量是年輕小鼠的3倍!是個妥妥的衰老相關表型。表達CD22的小膠質細胞在年輕的大腦里幾乎沒有,但是在老年大腦中那就是滿天繁星(見圖)。


綠色:小膠質細胞;紅色:CD22 紅綠箭頭為表達了CD22的小膠質細胞

綠色:小膠質細胞;紅色:CD22 紅綠箭頭為表達了CD22的小膠質細胞

  把小膠質細胞和CD22分別用熒游標記之後,研究人員還發現,在小鼠的中樞神經系統中,似乎只有小膠質細胞表達CD22。


  這就好辦多了,抑制CD22,也不怕對別的細胞產生什麼影響。


  研究人員給小鼠的大腦注射了CD22抗體和免疫球蛋白(IgG),評估它們的對小膠質細胞清除能力的影響。48小時後,與IgG相比,CD22抗體治療顯著增加了衰老小鼠小膠質細胞的吞噬能力,並且不會對年輕小鼠的中樞神經系統造成顯著影響。敲除CD22基因可以起到同樣的效果。


  在阿爾茨海默病模型小鼠和帕金森病模型小鼠中,CD22抗體的加入同樣可以促進小膠質細胞的吞噬作用,不論是β澱粉樣蛋白還是α突觸核蛋白纖維,數量都明顯減少,這二者分別是阿爾茨海默病和帕金森病的典型特徵。

CD22抗體治療(綠色)使β澱粉樣蛋白顯著減少

CD22抗體治療(綠色)使β澱粉樣蛋白顯著減少


  同時,阻斷CD22還可以能夠「挽留」小膠質細胞的青春,幫助其維持穩態。給小鼠的大腦連續注射CD22抗體一個月,小膠質細胞的基因表達狀況明顯要比那些注射IgG或是未處理的對照組小鼠更「年輕化」,與海馬體損傷有關的趨化因子表達量更少。


  海馬體受到了保護,時間就會對小鼠異常溫柔了,即使年華老去,記憶力、學習能力都會好過未經CD22抗體治療的小鼠。


  總結起來就是,CD22是小膠質細胞吞噬作用的負調控因子,隨著衰老而表達上調,抑制小膠質細胞的吞噬作用,導致「垃圾站」停工歇業,影響大腦正常功能。抑制CD22可以延緩衰老相關的功能減退和神經退行性疾病。


想讓時光慢些,唱歌不管用,CD22興許管用

想讓時光慢些,唱歌不管用,CD22興許管用


  但是,CD22並不是個完全的反面角色。小鼠出生7天後,CD22就會在小膠質細胞中出現,防止小膠質細胞胡亂「開炮」,把那些沒有發育完全的神經元也清理掉。但是,在衰老過程中,這種保護機制被錯誤地激活,反倒讓髓磷脂碎片和「垃圾」蛋白佔領了「高地」。


  這件事告訴我們,正確的時間需要做正確的事。比如每天晚上十點半,就應該打開手機看奇點糕的推送。


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