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肠道免疫细胞能够抑制多发性硬化症中的炎症反应
发布时间:2019/01/29

在一项最近发表于《细胞》(Cell)杂志的研究中,多伦多大学(University of Toronto)和加州大学旧金山分校(UC San Francisco)的研究者们发现肠道内的免疫细胞能够减轻多发性硬化症(multiple sclerosis, MS)患者脑内的炎症反应,而且在该病的一种临床前模型中增加此类细胞数量能够彻底阻断炎症反应。


这些细胞就是浆细胞(plasma cells)——一种起源自骨髓中B细胞的白细胞,可以在肠道菌群的触发下改变其行为。通过研究小鼠和来自人类MS患者的样本,研究者们发现这些驻留在肠道并产生免疫球蛋白A(IgA)抗体的浆细胞似乎可以迁移至中枢神经系统并在MS活动期产生抗炎症效应。


MS是一种自身免疫性疾病,由攻击髓磷脂(myelin,包裹神经纤维的保护层)的其他类型免疫细胞(包括B细胞和T细胞)所驱动。最近的临床研究表明,靶向B细胞的药物能够减轻MS,而靶向浆细胞的药物则会加重MS。新的研究恰好为这些看似不相关的结果提供了一种解释。


“我们已经知道哪些药物临床有效而哪些无效,”该研究通讯作者、多伦多大学免疫学教授Jen Gommerman博士说,“现在我们揭示出了其中的分子和细胞机制。这是一种逆向转化方法,强调了脑-肠轴在MS和其他自身免疫性疾病中的重要性。”


加拿大和美国拥有全世界最高的MS发病率,每1000人中有大约3人患病。症状包括乏力、协调性差、耳鸣、器官损害和认知障碍。尽管在过去15年中,更早的诊断和更好的药物显著改善了患者预后,但该病目前仍无法治愈。


“IgAs占人体内所有抗体的80%,但其确切功能依然没有被完全弄清楚,”论文共同作者、加州大学旧金山分校威尔神经科学研究所(Weill Institute for Neurosciences)神经科学教授Sergio Baranzini博士说,“产生IgA的B细胞能够从肠道迁移至大脑这一发现开启了神经炎性疾病(neuroinflammatory diseases)的新篇章,并且可能成为研究新型疗法以调控甚至终止MS和相关神经系统疾病的的第一步。”


该论文第一作者是多伦多大学Gommerman实验室博士后研究员Olga Rojas博士和Elisa Porfilio博士以及加州大学旧金山分校Baranzini实验室Anne- Katrin Pröbstel博士。巧合的是,他们最近在同一个会议上报告了其研究并发现他们的结果是重合的。于是他们开始合作, Pröbstel和他Baranzini实验室的同事们表明Gommerman实验室在小鼠中的结果和人类MS患者是一致的。


具体说来,加州大学旧金山分校团队证明,具有活跃MS神经炎症的患者的粪便标本中,IgA有所减少,提示具有抗炎症作用的细胞可能被招募至神经系统去帮助患者与疾病斗争。


这项研究十分有前景的方面是,增加从肠道迁移至大脑的分泌IgA的浆细胞数量,能够清除小鼠体内的神经炎症。以增加肠道内这些细胞数量为目的的治疗方法,也许能够供应足够多的细胞迁移至大脑并抑制炎症反应。


“作为一名临床医生-科学家,令我感到激动的一点是,我们的实验能够将临床前动物模型与真实MS患者的生物学过程联系在一起,而且可能揭示出了一种免疫系统如何抑制炎症的普遍机制,”Pröbstel说,“在我们之前,没有人真正在疾病状态下研究这些分泌IgA的浆细胞,但我们正在仔细研究MS患者体内的这些细胞,从而开始弄清楚该如何利用它们去帮助治疗神经炎性疾病。”


研究者们接下来的关键一步是揭示肠道中的哪些微生物能够促进免疫抑制性IgA浆细胞的产生。“如果我们知道这些细胞对什么有反应,也许就能够通过调控我们的肠道共生物来潜在治疗MS,”Gommerman在谈及健康人体的肠道菌群时说,“这可能比将药物递送进脑内更容易,毕竟后者在MS患者身上并不总是起作用。”


该研究也提出了一些有关微生物组和生活方式选择的问题:是否有某些特定的生活方式,能够让人体拥有促进免疫抑制性浆细胞生长的肠道菌群呢?特定的食物是否有助于创造这样的环境?如果可以,那么药物或补充剂能否模拟这种效果?遗传因素只是影响MS易感性的一方面,而这一研究强调了非遗传因素可能也会赋予人们对该病的抵抗性。


Gommerman计划和Baranzini以及其他研究团队一起研究这些问题背后的机制,并将其发现转化至临床。“肠道与大脑如何相互联系是一个十分重要的问题,而我们正开始挖掘临床现象背后的分子机制,”她说,“这是一个科学快速前进的范例。”


外文:https://www.eurekalert.org/pub_releases/2019-01/uot-gic122718.php