总医院施福东、刘强神经免疫团队Nature Neuroscience揭示脑损伤后内源性修复缺陷的机制
发布时间:2016-01-20

    我校总医院施福东、刘强神经免疫团队最近报道了以自然杀伤细胞为代表的炎症细胞可在脑内持续存在,在依赖神经干细胞而存在的同时损伤神经干细胞,造成神经修复障碍,研究成果于2016年1月11日发表于Nature Neuroscience(2014年影响因子16.09, 5年影响因子16),题目为Neural stem cells sustain natural killer cells that dictate recovery from brain inflammation。
  脑卒中 (stroke) 和多发性硬化 (multiple sclerosis,MS)等神经系统疾病造成的脑损伤迅速启动内源性修复机制。神经损伤后产生的信号会激活脑室下区(subventricular zone, SVZ) 的神经干细胞,这些细胞可以向脑内病灶迁移和分化,从而实现组织修复。但是在脑卒中和多发性硬化等神经系统疾病中,神经元、神经胶质细胞和少突胶质细胞受损后组织重建和修复非常缓慢甚至停滞,揭示在这些疾病中存在内源性修复缺陷。
  总医院神经内科施福东、刘强带领的神经免疫团队在多发性硬化缓解期病人的尸检脑组织中发现,以自然杀伤细胞为代表的炎症细胞可在脑内持续存在。这些细胞大多与位于脑室下区的神经干细胞相临近。这一临床发现与动物多发性硬化模型即实验性变态反应性脑脊髓炎 (Experimental autoimmune encephalomyelitis, EAE)中的结果相一致。课题组进一步研究发现,脑室下区神经干细胞可通过细胞间膜转运(trans-presentation)的方式输送关键因子如可溶性白介素15至免疫细胞,以维持其活性并影响其功能。然而依赖神经干细胞而存在的免疫细胞反过来损伤了神经干细胞,最终造成神经修复障碍。
  免疫学的基本理论认为在器官内炎症反应减退后,浸润的炎症细胞要么原位死亡,要么变成免疫记忆细胞离开器官进入体循环。然而,上述研究揭示炎性细胞在脑损伤后特定环境下可接受脑内信号而长期存在。这一发现修饰并推进了器官特异性免疫应答的理论。施福东课题组基于他们早期关于浸润淋巴细胞和脑内特有细胞的交互作用的研究2-4, 于2011年在Nature Review Immunology上提出假说“器官特异性细胞通过修饰浸润免疫细胞的表型和功能产生器官特异性免疫反应,这些免疫反应在脑,肝脏,肠系膜淋巴组织,关节等部位具有不同的特性”5。这一假说继而引发了一系列出色的研究6-10,施福东课题组发现在脑内急性炎症和免疫反应之后,神经干细胞支持了炎症细胞的持续存在进一步证实了器官特异性免疫反应的假说。该团队目前正在研究决定浸润炎症细胞器官特性的关键分子的基因学特征和信号通路,从而能在将来通过调控这些细胞来促进神经修复。
  施福东团队长期、延续性地开展关于神经炎症的的独特的研究工作,在过去15 年里,大约每隔五年都取得了阶段性的重要成果11-13。这些成果在国际临床免疫学和神经免疫学领域产生了深远的影响。在过去五年,施福东通过加强总医院和美国Barrow神经病学研究所的互补和协作,主要基于神经炎性疾病如多发性硬化的认识和治疗手段,在脑卒中的免疫机制和干预策略研究方面取得了开创性的成果14。Nature Neuroscience这一研究揭示了脑损伤后神经修复缺陷的机制,对于理解神经疾病如多发性硬化, 脑卒中和其他神经系统疾病的病理进程有着重要的理论意义。同时,也为寻找克服神经修复缺陷的手段奠定了基础.
  本研究获得了国家自然科学基金重点项目和国家重大科学研究计划的经费资助。

 

总医院 科技处