一项新的研究报告称,小胶质细胞免疫细胞可以在需要时结合在一起形成网络。然而,与帕金森病相关的某些突变会损害这一过程。

波恩大学官网9月22日消息

为了更快地分解有毒蛋白质,大脑中的免疫细胞可以在需要时结合在一起形成网络。波恩大学、德国神经退行性疾病中心(DZNE)和法国雅各布研究所的联合研究表明了这一点。然而,在某些可能导致帕金森病的突变中,这种合作被破坏了。研究结果发表在著名的《细胞》(Cell)杂志上。

研究于2021年9月22日发表在《Cell》(最新影响因子:41．582)杂志上

蛋白质 α-突触核蛋白(缩写为 aSyn)在大脑的神经细胞中执行重要任务。但在某些情况下,aSyn 分子会聚集在一起并形成不溶性聚集体。这些会损害神经元,例如,它们通常存在于患有帕金森病或路易体失智症的人的大脑中。

因此,大脑的免疫细胞小胶质细胞试图分解和处理 aSyn 聚集体。这个过程不仅耗时,它还可能导致小胶质细胞本身死亡。“我们现在已经确定了一种解决这两个问题的机制,” Michael Heneka 教授解释说,他是波恩大学医院神经退行性疾病和老年精神病学部门主任,并在那里和 DNZE 进行神经退行性疾病(如帕金森病和阿尔茨海默病)的研究。

Michael Heneka 教授

分工防止超载

研究表明,小胶质细胞可能会自发地结合在一起,以便更好地应对威胁。为此,它们形成管状突起,停靠在相邻的小胶质细胞上。然后使用这些连接在网络中的伙伴之间分配处理 aSyn 聚合。如果没有这种分工,个体免疫细胞将不得不承担大部分的降解工作,并且会不堪重负。

小胶质细胞 - (蓝色:细胞核)可以使用管状突起(红色)结合在一起,以分工降解危险蛋白质,图片来自Heneka/University of Bonn

联合起来阻止这种情况发生。然而,连接管还有另一个用途:小胶质细胞可以使用它们在邻居处于极度痛苦或确实处于致命危险中时为他们提供帮助。“然后他们将线粒体发送到忙于分解聚集体的邻近细胞,”Heneka 的同事 Hannah Scheiblich 博士解释说, “线粒体的功能就像小型发电厂,因此它们为受压的细胞提供额外的能量。”

在帕金森病患者中更常见的某些突变中,aSyn 和线粒体转运均受损。类似的情况适用于另一种 aSyn 降解受损的疾病:路易体失智。研究人员从受影响个体的血液样本中分离出某些免疫细胞,即巨噬细胞。这些可以在特定调节分子的帮助下转化为小胶质细胞样细胞。“这些仍然能够在实验室中形成网络。但是,aSyn 通过连接管的传输受到严重损害,” Heneka 说,他也是卓越免疫感知集群 2 和跨学科研究领域“生命与健康”的成员”。

研究结果可能会开辟新的治疗视角

小胶质细胞可以连接在一起的事实以前是未知的。“我们已经打开了一个领域的大门,这个领域肯定会在未来很多年吸引研究人员,”Heneka 强调说。从中期来看,这也可能为帕金森病或失智症等神经系统疾病开辟新的治疗前景。

参考文献

Source:University of Bonn

Immune Cells in the Brain Share the Work

Reference:

Hannah Scheiblich, Cira Dansokho, Dilek Mercan, Susanne V． Schmidt, Luc Bousset, Lena Wischhof, Frederik Eikens, Alexandru Odainic, Jasper Spitzer, Angelika Griep, Stephanie Schwartz, Daniele Bano, Eicke Latz, Ronald Melki and Michael T． Heneka: Microglia jointly degrade fibrillar alpha-synuclein cargo by distribution through tunneling nanotubes; Cell; DOI: 10．1016/j．cell．2021．09．007

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