大家好,我是張曉雯。今天為大家介紹一篇近期發表在Nature Neuroscience上,關於衰老腦中免疫細胞加速神經元損傷的文章,題目為Neuroblast senescence in the aged brain augments natural killer cell cytotoxicity leading to impaired neurogenesis and cognition。本文的通訊作者之一劉強教授來自天津醫科大學總醫院神經內科,其研究方向為神經與免疫系統在生理和病理狀態下相互調控機制和臨床意義。
在中樞神經系統疾病或損傷過程中,免疫細胞的激活和補充對病原體的根除、碎片的清除、炎症的解決和神經反應至關重要。然而,過度或不加區分的免疫反應可能會加劇對大腦的損害,損害大腦的自我修復能力。例如,正常衰老伴隨著全身炎症的加劇,但是免疫細胞對於大腦衰老過程中的認知能力下降發揮了怎樣的功能,仍未得到詳細的闡明。此篇研究中,作者發現衰老的大腦中自然殺傷細胞(natural killer cell,NK)的積累會損害神經細胞的結構,這可能是衰老大腦認知功能下降的重要原因。
作者通過比較年輕人和年老人腦組織,以及年輕和老齡(18月齡)鼠的各器官樣本,發現以NK細胞為代表的免疫細胞隨著年齡增長在腦部齒狀回區域(DG)特異性增加。(如下圖)
而這些招募的NK細胞大多聚集在神經母細胞(neuroblasts)周圍,研究人員結合蛋白質組學和細胞共培養等技術,發現部分衰老的神經母細胞特異性高表達包括白介素27 (IL-27) 等細胞因子,可以招募並激活NK細胞,從而在正常腦衰老過程中激活了免疫應答反應,這種過度的免疫反應可進一步損傷神經母細胞。(如下圖)
Fig.2 神經母細胞分泌IL-27招募NK細胞,進一步誘發神經損傷
作者進而提出了通過基因編輯或抗體療法削弱衰老大腦內的NK細胞功能,促進神經母細胞的存活,從而改善認知功能的思路,接下來又通過了一系列實驗加以證明。總的來說,這篇文章闡明了NK細胞對腦衰老過程中神經細胞損傷和認知功能減退的具體調控機制,為改善衰老疾病的神經損傷和認知功能退化提供了新的幹預策略。
原文連結:
https://www.nature.com/articles/s41593-020-00745-w