多發(fā)性硬化癥(MS)是一種以中樞神經(jīng)系統(tǒng)(CNS)慢性炎癥和脫髓鞘病變?yōu)樘卣鞯淖陨砻庖咝约膊。浞磸?fù)發(fā)作的特性給患者生活質(zhì)量和治療帶來(lái)巨大挑戰(zhàn)。盡管B細(xì)胞在MS病理中的作用逐漸受到關(guān)注,但其在腦膜微環(huán)境中如何驅(qū)動(dòng)炎癥復(fù)發(fā)的具體機(jī)制尚未完全闡明。近期,西湖生命科學(xué)與生物醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)室的研究團(tuán)隊(duì)在《Immunity》發(fā)表了一項(xiàng)重要研究,揭示了腦膜B細(xì)胞通過(guò)抗原呈遞和同源相互作用(cognate interaction)驅(qū)動(dòng)MS神經(jīng)炎癥復(fù)發(fā)的分子機(jī)制,為精準(zhǔn)治療提供了新思路。近年來(lái)研究發(fā)現(xiàn),腦膜作為 CNS 與外周免疫的關(guān)鍵界面,其局部免疫細(xì)胞(尤其是 B 細(xì)胞)的異常激活可能是疾病復(fù)發(fā)的重要誘因。然而,腦膜 B 細(xì)胞打破免疫耐受、觸發(fā)神經(jīng)炎癥的具體機(jī)制尚未完全闡明。
研究聚焦于腦膜B細(xì)胞在實(shí)驗(yàn)性自身免疫性腦脊髓炎(EAE)模型中的作用,結(jié)合單細(xì)胞RNA測(cè)序和免疫熒光技術(shù),深入解析了B細(xì)胞如何通過(guò)與T細(xì)胞的相互作用放大炎癥反應(yīng),為MS的靶向治療提供了重要的理論依據(jù)。
Fig. 1 Graphical abstract
軟腦膜自身反應(yīng)性 B 細(xì)胞的特異性激活
研究首先發(fā)現(xiàn),腦膜中的自反應(yīng) B 細(xì)胞會(huì)在特定條件下被選擇性激活,且這種激活依賴(lài)于中樞神經(jīng)系統(tǒng)的自身抗原。通過(guò)向小鼠顱內(nèi)注射 B 細(xì)胞的實(shí)驗(yàn),研究者觀察到這些細(xì)胞主要聚集在軟腦膜區(qū)域,尤其是腦橋和延髓的蛛網(wǎng)膜下池等部位,而在脊髓、脾臟等外周組織中極少出現(xiàn)。來(lái)自 MOG 特異性小鼠的自反應(yīng) B 細(xì)胞在軟腦膜中表現(xiàn)出明顯的激活特征,如IgD的下調(diào)、激活標(biāo)志物的上調(diào),以及與抗原識(shí)別相關(guān)的基因高表達(dá)。然而,當(dāng)實(shí)驗(yàn)小鼠缺乏MOG抗原時(shí),這些激活特征便會(huì)消失,這表明自反應(yīng) B 細(xì)胞的激活是由中樞神經(jīng)系統(tǒng)自身抗原驅(qū)動(dòng)的,印證了其與中樞免疫耐受破壞的直接關(guān)聯(lián)。
Fig. 2 腦膜內(nèi)自身反應(yīng)性B細(xì)胞通過(guò)抗原呈遞促進(jìn)T細(xì)胞介導(dǎo)的CNS炎癥
B細(xì)胞通過(guò)抗原呈遞加速T細(xì)胞介導(dǎo)的神經(jīng)炎癥
進(jìn)一步研究揭示,腦膜中的自反應(yīng)B細(xì)胞通過(guò)與致病性T細(xì)胞的特異性相互作用,加劇了中樞神經(jīng)系統(tǒng)的炎癥反應(yīng)。在實(shí)驗(yàn)性自身免疫性腦脊髓炎模型中,向小鼠顱內(nèi)注射自反應(yīng)B細(xì)胞后,小鼠的發(fā)病時(shí)間顯著提前,癥狀也更為嚴(yán)重,而靜脈注射相同的B細(xì)胞卻沒(méi)有類(lèi)似效果,說(shuō)明這種致病作用是腦膜局部B細(xì)胞特有的。通過(guò)切除頸部淋巴結(jié)或阻斷腦膜淋巴引流等實(shí)驗(yàn),研究者排除了外周免疫器官的影響,證實(shí)腦膜自反應(yīng)B細(xì)胞可獨(dú)立驅(qū)動(dòng)炎癥。同時(shí),當(dāng)自反應(yīng)B細(xì)胞缺乏MHC-II分子時(shí),其促進(jìn)炎癥的能力完全喪失,且腦內(nèi)T-B細(xì)胞聚集體減少,這表明這些B細(xì)胞是通過(guò)MHC-II介導(dǎo)的抗原呈遞作用,激活了致病性T細(xì)胞,從而加速了疾病進(jìn)程。
Fig. 3 腦膜內(nèi)自身反應(yīng)性B細(xì)胞通過(guò)抗原呈遞促進(jìn)T細(xì)胞介導(dǎo)的CNS炎癥
B-T 細(xì)胞相互作用啟動(dòng)炎癥放大環(huán)路
研究繼續(xù)探究了腦膜自反應(yīng)B細(xì)胞與T細(xì)胞相互作用引發(fā)的炎癥放大機(jī)制,即通過(guò)形成 “T-B細(xì)胞-中性粒細(xì)胞-內(nèi)皮細(xì)胞” 的炎癥環(huán)路,推動(dòng)神經(jīng)炎癥的持續(xù)發(fā)展。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),自反應(yīng)B細(xì)胞與T細(xì)胞相互作用后,T細(xì)胞會(huì)大量產(chǎn)生GM-CSF,這種細(xì)胞因子會(huì)進(jìn)一步招募中性粒細(xì)胞進(jìn)入腦膜區(qū)域。當(dāng)中性粒細(xì)胞被招募后,又會(huì)激活腦血管內(nèi)皮細(xì)胞,使其表達(dá)更多的黏附分子,如VCAM-1和ACKR1等,這些分子能促進(jìn)更多白細(xì)胞浸潤(rùn)中樞神經(jīng)系統(tǒng),形成一個(gè)不斷放大的炎癥循環(huán)。通過(guò)使用GM-CSF缺陷的T細(xì)胞或耗竭中性粒細(xì)胞的實(shí)驗(yàn),研究者證實(shí)了這一環(huán)路中,GM-CSF是中性粒細(xì)胞招募的關(guān)鍵,而中性粒細(xì)胞則是內(nèi)皮細(xì)胞激活的關(guān)鍵。
Fig. 4 GM-CSF依賴(lài)性中性粒細(xì)胞招募與內(nèi)皮細(xì)胞激活之間的促炎環(huán)路
靶向清除腦局部B細(xì)胞可緩解EAE復(fù)發(fā)
最后,研究證實(shí)靶向清除腦局部的自反應(yīng)B細(xì)胞能夠有效緩解神經(jīng)炎癥的復(fù)發(fā),為相關(guān)疾病的治療提供了新方向。在復(fù)發(fā)-緩解型實(shí)驗(yàn)性自身免疫性腦脊髓炎模型中,通過(guò)顱內(nèi)注射低劑量抗CD20抗體,選擇性的清除了腦內(nèi)的B細(xì)胞,而外周組織中的B細(xì)胞未受影響。結(jié)果顯示,這種處理顯著減輕了小鼠的復(fù)發(fā)癥狀,腦內(nèi)T細(xì)胞的增殖和促炎因子的產(chǎn)生減少,被激活的內(nèi)皮細(xì)胞數(shù)量也明顯下降。同時(shí),單細(xì)胞測(cè)序分析發(fā)現(xiàn),在炎癥復(fù)發(fā)時(shí),腦內(nèi)的B細(xì)胞存在顯著的克隆擴(kuò)增,且這些克隆群體在緩解期仍然持續(xù)存在,這進(jìn)一步支持了腦局部B細(xì)胞作為復(fù)發(fā)驅(qū)動(dòng)因素的角色,也為針對(duì)性治療提供了理論依據(jù)。
Fig. 5 靶向耗竭腦局部B細(xì)胞可減輕EAE復(fù)發(fā)
該研究首次系統(tǒng)性地揭示了腦膜B細(xì)胞通過(guò)同源相互作用驅(qū)動(dòng)MS炎癥復(fù)發(fā)的分子機(jī)制,為B細(xì)胞靶向治療提供了重要證據(jù),填補(bǔ)了MS病理機(jī)制研究的關(guān)鍵空白。此外,通過(guò)靶向清除B細(xì)胞的干預(yù)實(shí)驗(yàn),研究驗(yàn)證了腦膜B細(xì)胞作為治療靶點(diǎn)的可行性,為開(kāi)發(fā)新型抗B細(xì)胞療法(如抗CD20或CD40抑制劑)提供了理論支持。
普健生物(AtaGenix)為研究團(tuán)隊(duì)提供了高純度、高生物活性的重組小鼠MOG蛋白,用于EAE模型的構(gòu)建和抗原呈遞實(shí)驗(yàn)。MOG蛋白經(jīng)過(guò)嚴(yán)格質(zhì)控,確保了實(shí)驗(yàn)中抗原誘導(dǎo)的穩(wěn)定性和可重復(fù)性,為驗(yàn)證B細(xì)胞-T細(xì)胞相互作用的關(guān)鍵機(jī)制提供了可靠支持。
普健生物的技術(shù)助力科研人員突破諸多研究瓶頸,取得了一系列重要發(fā)現(xiàn)。截至目前,已有400余篇文獻(xiàn)引用了普健生物的一站式蛋白抗體開(kāi)發(fā)技術(shù)服務(wù)。展望未來(lái),普健生物將繼續(xù)全力支持科研工作,推動(dòng)技術(shù)創(chuàng)新與突破。為感謝大家的持續(xù)支持,普健生物將一如既往地提供高質(zhì)量的服務(wù),我們的文獻(xiàn)獎(jiǎng)勵(lì)活動(dòng)也將長(zhǎng)期有效。凡是在發(fā)表的論文中引用普健生物的技術(shù)服務(wù)并標(biāo)注:[中文:普健生物(武漢)科技有限公司;英文:AtaGenix Laboratories Co., Ltd.(Wuhan), Wuhan, PR China],均可獲得專(zhuān)屬獎(jiǎng)勵(lì)。期待您的參與,共同推進(jìn)科研事業(yè)的發(fā)展。
發(fā)表刊物
SCl期刊雜志
- IF≥15.0:最高3000元普健全系產(chǎn)品抵扣券或最高1500元京東購(gòu)物卡
- 10≤IF<15:最高3000元普健全系產(chǎn)品抵扣券或最高1000元京東購(gòu)物卡
- 5.0≤IF<10:最高800元普健全系產(chǎn)品抵扣券或最高600元京東購(gòu)物卡
- 3.0≤IF<5.0:最高600元普健全系產(chǎn)品抵扣券或最高200元京東購(gòu)物卡
更多技術(shù)服務(wù)與合作咨詢(xún)
歡迎聯(lián)系:info@atagenix.com 或撥打電話(huà) 027-87001869 獲取專(zhuān)屬服務(wù)方案。