近日,发表在《Nature》杂志上的一项研究报告“Endogenous self-peptides guard immune privilege of the central nervous system”揭示了大脑和脊髓如何通过产生特定的免疫刺激蛋白片段——守护肽(guardian peptides)来维持免疫平衡。这项由华盛顿大学医学院等机构的科学家们进行的研究,为理解免疫系统与中枢神经系统(CNS)之间的相互作用提供了新的视角,并有望改善多种神经疾病的治疗。
#### 研究背景
免疫系统在保护机体免受感染和损伤的同时,也需要防止对健康组织的误伤。大脑和脊髓作为中枢神经系统的核心,具有特殊的免疫特权状态,这意味着它们能够与免疫系统进行健康的信息交换,而不引发破坏性的免疫反应。然而,这种免疫特权的具体机制尚不完全清楚。
#### 研究方法与发现
1. **守护肽的发现**:
- 研究人员通过对小鼠进行研究,发现大脑边界处的免疫细胞会呈现一种特殊的蛋白片段——守护肽。这些守护肽能够吸引并激活一组调节性T细胞,这些T细胞的功能是抑制异常的免疫反应。
- 研究者Min Woo Kim在健康小鼠的免疫组织中分析了呈递免疫细胞,发现这些细胞中存在大量的大脑蛋白,其中占主导地位的蛋白是髓鞘的组分。髓鞘是神经元的保护层,常在多发性硬化症患者中受损。
2. **多发性硬化症模型**:
- 在患有多发性硬化症的小鼠模型中,研究人员发现髓鞘蛋白的水平显著降低。
- 通过向多发性硬化症小鼠的脑脊液中注射含有脑源性肽类的囊泡,研究人员发现这种疗法能激活并扩大一类抑制性T细胞亚群的数量。
- 相比接受对照囊泡治疗的小鼠,接受脑源性肽类囊泡治疗的小鼠表现出更好的运动功能和更缓慢的疾病进展。
3. **免疫监视机制**:
- 研究者Jonathan Kipnis教授指出,守护肽积极参与免疫系统的自检,以预防破坏性免疫反应的出现。这些肽类帮助免疫系统维持一种“免疫特权”状态,从而保护大脑和脊髓免受不必要的免疫攻击。
#### 临床意义
1. **治疗多发性硬化症**:
- 这项研究为治疗多发性硬化症提供了新的思路。通过补充缺失的脑源性肽类,可以激活抑制性T细胞,从而减轻疾病症状和延缓疾病进展。
2. **早期诊断工具**:
- 研究者认为,其他神经炎性和神经变性疾病可能也有独特的蛋白质特征,这些特征可以呈递给免疫系统。这为开发早期诊断工具提供了可能性。
3. **新型疗法**:
- 基于守护肽的新型疗法有望抑制不合适的免疫反应,同时促进研究人员开发针对神经炎性疾病的更好疾病修饰疗法。
#### 未来展望
研究者Unanue是描述T细胞和呈递细胞之间相互作用的先驱,这种相互作用能促使T细胞识别外来入侵者并对其产生反应。这项研究不仅揭示了大脑中一个新的免疫过程,还为科学家们从概念上思考和靶向治疗人类神经炎性和神经变性疾病提供了新的思路和研究基础。
总之,这项研究揭示了守护肽在维持大脑免疫平衡中的关键作用,为理解免疫系统与中枢神经系统之间的相互作用提供了新的视角,并为开发针对神经疾病的新型疗法提供了重要线索。