多发性硬化-胆固醇晶体阻止中枢神经系统的再生

多发性硬化症:胆固醇晶体阻止中枢神经系统的再生
Mikael Simons教授和他的团队一起研究了髓鞘的形成和去除,髓鞘围绕着神经纤维,在多发性硬化症中会被破坏。Credit: A. Eckert / TU

多发性硬化症(MS)是一种中枢神经系统的慢性炎症性疾病,身体自身的免疫细胞攻击围绕在神经纤维周围的脂肪绝缘髓鞘。完整髓鞘的再生是多发性硬化症复发患者康复的必要前提。然而,随着年龄的增长,身体再生髓磷脂的能力会下降。

由慕尼黑工业大学(TUM)的Mikael Simons教授领导的一个团队现在已经在杂志上发表了一个可能的解释科学。髓磷脂产生的脂肪不能被吞噬细胞足够快地带走,会引发慢性炎症,进而阻碍再生。此外,在第二份出版物中,Simons的团队描述了新的细胞类型的发现,这种类型只出现在髓鞘形成的时候。

髓鞘在中枢神经系统的功能中起着决定性的作用。它是一种富含脂质的特殊膜,用于隔离这样电信号就能快速有效地传递。多发性硬化症是一种多灶性自身免疫攻击在中枢神经系统,它会导致神经缺陷,如运动功能的丧失。髓磷脂的再生是可能的,但在多发性硬化症中这是不充分的。

其中一个原因可能是慢性炎症发生在病变。一个由TUM分子神经生物学教授Mikael Simons领导的团队现在发现,髓磷脂晶体被破坏后可引发持续性炎症,防止再生,类似于动脉硬化。

危险的晶体

“髓磷脂含有非常高的胆固醇,”西蒙斯教授解释说。“当髓磷脂被破坏时,释放的胆固醇必须从组织中移除。”这是由小胶质细胞和巨噬细胞完成的,也称为吞噬细胞。它们吸收受损的髓磷脂,消化髓磷脂,并通过运输分子将不能消化的剩余部分(如胆固醇)运出细胞。然而,如果过多的胆固醇在细胞中积累,胆固醇会形成针状晶体,对细胞造成损害。Simons和他的团队使用老鼠模型,展示了晶体胆固醇的毁灭性影响。它激活吞噬细胞中所谓的炎性小体,从而释放炎症介质,吸引更多的细胞。“类似的问题也发生在动脉硬化中,但不是在脑组织中,而是在血管中,”西蒙斯说。

小胶质细胞和巨噬细胞发挥作用的好坏最终也取决于动物的年龄。动物年龄越大,清除胆固醇的效果就越差,而体内的胆固醇含量也越高。“当我们用一种药物治疗这些动物时,这种药物可以促进胆固醇的运输,炎症减少,髓磷脂再生,”迈克尔·西蒙斯说。接下来,他和他的团队想要研究这种机制是否可以用于治疗促进多发性硬化症的再生。

新发现的细胞显示再生

发展促进修复的治疗方法的一个关键先决条件是更好地理解髓磷脂的形成。在该杂志最近发表的另一项研究中科学转化医学由Göttingen大学神经病理学研究所的Simons教授和Christine Stadelmann教授领导,为这一过程提供了重要的新见解。科学家们发现了一种新的少突胶质细胞类型。少突胶质细胞是中枢神经系统中负责髓鞘形成的特殊胶质细胞。

“我们认为,我们发现的bcas1阳性少突胶质细胞代表了髓鞘形成细胞发展的中间阶段。人类只能在一段相对较短的时间内识别出髓磷脂,也就是髓磷脂真正形成的时候。”例如,在人类大脑中,在新生儿中发现了髓磷脂,它能快速生成髓磷脂。在成人中,这些细胞消失了,但当髓磷脂受损并需要再生时,它们可以重新形成。

“我们希望BCAS1阳性细胞将帮助我们确定新的再生药物,”Mikael Simons说。他补充说,研究人员现在可以快速筛选促进这些细胞形成的药物。此外,它们还可以用来更好地理解确切的时间和方式是在人的一生中创造出来的,他说。


进一步探索

细胞自我消化过程引发自身免疫性疾病

更多信息:Ludovico Cantuti-Castelvetri等人,胆固醇清除缺陷限制了老年中枢神经系统的髓鞘再生,科学(2018)。DOI: 10.1126 / science.aan4183
引用:多发性硬化-胆固醇晶体阻止中枢神经系统再生(2018年1月5日
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