星形膠質(zhì)細(xì)胞

金塔納說：“尋找星形膠質(zhì)細(xì)胞的微生物組控制的抗炎亞型是我們對中樞神經(jīng)系統(tǒng)炎癥及其調(diào)控的重要理解。"“這是腸道控制大腦炎癥的一種非常新穎的機(jī)制。它為神經(jīng)系統(tǒng)疾病提供了新的治療方法，我們相信這種機(jī)制可能有助于腦腫瘤的發(fā)病。"

星形膠質(zhì)細(xì)胞是中樞神經(jīng)系統(tǒng)(CNS)中豐富的細(xì)胞類型，但它們的特征仍然很差。長期以來，研究人員一直認(rèn)為星形膠質(zhì)細(xì)胞的主要功能是為大腦更仔細(xì)檢查的神經(jīng)細(xì)胞提供營養(yǎng)和支持。然而，多年來，越來越多的證據(jù)表明，星形膠質(zhì)細(xì)胞還可以積極促進(jìn)神經(jīng)退行性變，炎癥和神經(jīng)系統(tǒng)疾病。現(xiàn)在，由布萊根婦女醫(yī)院的研究人員領(lǐng)導(dǎo)的一個研究小組表明，特定的星形膠質(zhì)細(xì)胞亞群可以起到相反的作用，而是根據(jù)駐留在細(xì)菌中的細(xì)菌調(diào)節(jié)的信號在腦內(nèi)發(fā)揮保護(hù)性抗炎功能。腸新的抗炎途徑的發(fā)現(xiàn)發(fā)表在《自然》雜志上。

布里格姆安羅姆尼神經(jīng)疾病中心的通訊作者弗朗西斯科·金塔納(Francisco Quintana)博士說：“多年來，包括我在內(nèi)的許多實驗室已經(jīng)確定了星形膠質(zhì)細(xì)胞在促進(jìn)神經(jīng)系統(tǒng)疾病中的重要作用。"“這是我們*證明這些細(xì)胞(星形細(xì)胞)的至少一部分可以預(yù)防炎癥。我們之前從未見過這種情況的原因是因為我們正在研究這些細(xì)胞，就像它們是均勻的一樣，或者一個單元格類型。但是現(xiàn)在我們有了解決方案，可以看到這些單元格之間的差異。"

研究人員使用完善的基因和蛋白質(zhì)分析工具來鑒定新的星形膠質(zhì)細(xì)胞亞群。星形膠質(zhì)細(xì)胞群居住在靠近腦膜(包圍大腦的膜)附近，并表達(dá)一種叫做LAMP1的蛋白質(zhì)和一種叫做TRAIL的蛋白質(zhì)，后者可以誘導(dǎo)其他細(xì)胞的死亡。這些功能通過誘導(dǎo)促進(jìn)炎癥的T細(xì)胞死亡，幫助LAMP1 + TRAIL +星形膠質(zhì)細(xì)胞限制CNS炎癥。

為了確定控制大腦中LAMP1 + TRAIL +星形膠質(zhì)細(xì)胞的機(jī)制，研究人員使用了基因編輯工具CRISPR-Cas9進(jìn)行了一系列測試。他們發(fā)現(xiàn)一種稱為干擾素-γ的特定信號分子調(diào)節(jié)TRAIL的表達(dá)。此外，他們發(fā)現(xiàn)腸道微生物組可在體內(nèi)循環(huán)并終到達(dá)腦膜的細(xì)胞中誘導(dǎo)干擾素-γ的表達(dá)，從而促進(jìn)星形膠質(zhì)細(xì)胞的抗炎活性。

了解驅(qū)動LAMP1 + TRAIL +星形膠質(zhì)細(xì)胞抗炎功能的機(jī)制，可以使研究人員開發(fā)出治療神經(jīng)系統(tǒng)疾病(如多發(fā)性硬化癥)的治療方法。例如，他們正在探索可用于調(diào)節(jié)星形膠質(zhì)細(xì)胞抗炎活性的益生菌候選物。此外，研究小組的新數(shù)據(jù)表明，某些腦腫瘤利用這種途徑逃避了人體的免疫反應(yīng)。因此，研究人員正在開發(fā)癌癥免疫療法，以對付腫瘤的攻擊。

金塔納的實驗室在2016年發(fā)現(xiàn)了星形膠質(zhì)細(xì)胞的唯-一其他子集，該子集受到腸道微生物組的調(diào)控，但研究人員認(rèn)為可能還有其他子集。他說：“很明顯，腸道菌群在許多疾病中都很重要。"“我們很幸運，我們一直在領(lǐng)導(dǎo)鑒定星形膠質(zhì)細(xì)胞的不同亞群及其控制機(jī)制。我們有一系列其他星形膠質(zhì)細(xì)胞的清單，我們正在努力研究腸道菌群如何控制它們。"