-
生物通官微
陪你抓住生命科技
跳动的脉搏
从免疫避难所到神经战场:神经免疫细胞的作用
【字体: 大 中 小 】 时间:2024年11月08日 来源:AAAS
编辑推荐:
由于血脑屏障(BBB),大脑传统上被认为是免疫特权器官,它有自己复杂的免疫防御系统。小胶质细胞是中枢神经系统(CNS)的初级免疫细胞,对免疫监视和维持大脑健康至关重要。与小胶质细胞一样,星形胶质细胞在支持脑功能方面发挥着关键作用,包括代谢、神经递质调节和维持血脑屏障。本文综述了神经免疫细胞,特别是小胶质细胞和星形胶质细胞如何调节免疫反应和神经炎症,特别是在阿尔茨海默病和帕金森病等神经系统疾病中。通过了解大脑中潜在的免疫调节机制,可以开发新的治疗策略来减轻神经炎症并保持认知功能。
由于血脑屏障(BBB),大脑传统上被认为是免疫特权器官,它有自己复杂的免疫防御系统。小胶质细胞是中枢神经系统(CNS)的初级免疫细胞,对免疫监视和维持大脑健康至关重要。与小胶质细胞一样,星形胶质细胞在支持脑功能方面发挥着关键作用,包括代谢、神经递质调节和维持血脑屏障。本文综述了神经免疫细胞,特别是小胶质细胞和星形胶质细胞如何调节免疫反应和神经炎症,特别是在阿尔茨海默病和帕金森病等神经系统疾病中。通过了解大脑中潜在的免疫调节机制,可以开发新的治疗策略来减轻神经炎症并保持认知功能。
神经免疫细胞的作用
虽然大脑的免疫特权保护它免受许多外周免疫反应的影响,但小胶质细胞和星形胶质细胞等神经免疫细胞是其防御的组成部分。小胶质细胞是大脑中常驻的免疫细胞,充当着哨兵的角色,探测大脑的损伤或感染,并在必要时启动反应。除了在免疫防御中发挥作用外,小胶质细胞还参与突触修剪,这是神经回路正常发育所必需的过程。另一方面,星形胶质细胞通过释放各种细胞因子来支持代谢功能、神经递质调节和免疫反应。然而,这些细胞的失调会导致慢性神经炎症,从而加剧阿尔茨海默氏症和帕金森病等疾病的神经变性、认知能力下降和突触功能障碍。
神经炎症和疾病进展
慢性神经炎症,主要由激活的小胶质细胞和星形胶质细胞驱动,是神经退行性疾病的标志。在阿尔茨海默病中,小胶质细胞最初清除淀粉样蛋白-β斑块,但随着时间的推移,它们的慢性激活导致持续的炎症和突触丢失。同样,星形胶质细胞,特别是在其反应性A1状态下,通过释放细胞毒性物质加剧神经元损伤。相反,在再生环境中出现的A2星形胶质细胞通过产生神经营养因子来支持神经元存活。因此,靶向调节这些反应状态的治疗可能为减轻慢性炎症的神经毒性作用提供了一条有希望的途径。
衰老与免疫细胞功能障碍
随着大脑年龄的增长,神经免疫细胞发生了深刻的变化,尤其是小胶质细胞和星形胶质细胞,它们在解决炎症方面变得更活跃,效率更低。衰老的小胶质细胞产生过多的促炎细胞因子,吞噬能力受损,导致淀粉样蛋白-β等有毒蛋白质的积累。星形胶质细胞也会发生营养不良变化,降低其维持突触平衡的能力,加剧谷氨酸毒性,进一步导致神经变性。了解衰老免疫细胞和神经变性之间的相互作用为减少慢性炎症和保持认知健康提供了潜在的治疗靶点。
感染和病原体对神经系统疾病的影响
尽管大脑具有免疫特权,但感染因子可以渗透到中枢神经系统并引发显著的炎症反应。嗜神经病毒和细菌等病原体可以破坏血脑屏障,导致脑炎或脑膜炎等疾病。此外,感染后的自身免疫反应会引发神经系统疾病,如多发性硬化症,这进一步凸显了大脑中免疫反应的复杂性。该综述强调了了解感染和免疫反应如何破坏大脑功能,导致慢性神经炎症和长期神经系统并发症的重要性。
神经系统疾病中的遗传、环境和炎症因素
神经系统疾病是遗传易感性和环境影响共同作用的结果。遗传突变和环境暴露,如毒素或感染,会引发大脑免疫失调,导致神经炎症。慢性炎症通过增加氧化应激和损害大脑清除有毒蛋白质聚集体(如阿尔茨海默病中的淀粉样蛋白-β)的能力,进一步加剧了这些疾病。对肠脑轴的新兴研究也强调了全身性炎症在驱动大脑疾病中的作用,为治疗干预提供了新的途径。
神经炎症的治疗策略
调节小胶质细胞和星形胶质细胞活动的靶向治疗显示出减轻神经炎症的希望。人们正在研究抗炎剂、免疫调节方法和神经保护策略,以减少慢性炎症的有害影响。将星形胶质细胞从神经毒性A1状态转变为保护性A2状态,并增强小胶质细胞对有毒蛋白的清除能力,为治疗神经退行性疾病提供了潜在的治疗突破。
结论
了解神经免疫细胞和神经炎症之间的动态相互作用对于开发旨在减轻神经系统疾病的新治疗策略至关重要。通过调节小胶质细胞和星形胶质细胞的活性,研究人员希望开发出能够减缓神经变性、减少炎症和保持认知功能的靶向治疗方法,为受这些疾病影响的个体提供新的希望。
知名企业招聘