大脑的免疫系统触发额颞叶痴呆

额颞叶痴呆(FTD),第二个65年以下的人痴呆的最常见原因,可能引发的缺陷称为小神经胶质细胞的免疫细胞,使它们消耗大脑的突触连接,根据新的研究由加州大学旧金山分校的科学家。

这项新的研究,发表2016年4月21日在《华尔街日报》细胞添加越来越多的证据表明,大脑的免疫系统是许多神经退行性疾病背后的推动力量,并提出诊断和治疗的新方法病人FTD,目前影响多达22 100000名成年人,与典型的发病的年龄在45到65之间。

小胶质细胞通常作为大脑的垃圾收集器,处置等外国粒子病毒或细菌以及生病和死亡的脑细胞。在大脑发育的过程中,小胶质细胞也有助于改善大脑的回路通过削减不必要的神经连接,与免疫分子称为“标记为破坏补充蛋白质”。最近的研究由哈佛神经生物学家贝丝Stevens博士和其他人认为,这个过程可能出错在精神分裂症患者在青春期,作为一个副作用的老化阿尔茨海默氏症患者:在这两种情况下过多的补充蛋白质似乎导致太多的突触标记为小胶质细胞的破坏。

“大脑的先天免疫系统正成为许多神经退行性疾病背后的共同途径,”资深作者埃里克•黄说,医学博士,博士,加州大学旧金山分校的一位病理学教授和病理学家UCSF-affiliated旧金山VA医学中心。“然而,这个想法一直存在争议,因为在人类患者,神经退化通常伴随着一定程度的炎症,与大量的活化的小胶质细胞,但很难判断这是一个司机变性或结果。你需要小心使用动物模型实验分析因果关系。”

在小鼠,基因突变导致FTD-Like症状

与同事工作在加州大学旧金山分校的记忆和衰老神经病学和神经外科中心和部门,以及UCSF-affiliated格拉德斯通学院,斯坦福大学和其他人来说,黄和他的团队相比,脑组织从人类FTD患者家族progranulin基因的突变与这个基因删除老鼠的大脑。老鼠,缺陷引起老年性神经退化和过度修饰类似于强迫症(OCD)症状出现在人类FTD病人。

研究人员发现,老鼠随着年龄的增大,小胶质细胞的突变导致逐步分解的废物处理系统,导致过度激活这些细胞的积极的免疫功能,提高生产补充蛋白质,和过度的突触修剪在丘脑、大脑的一部分,是人类FTD高度相关。

额外的孤立的小胶质细胞实验研究人员明确表示,progranulin通常充当一个刹车,以防止过度的小胶质细胞的激活。没有它,看来正常的衰老过程的一个未知的方面允许小胶质细胞失控。

然而,研究人员发现,他们可以通过删除短路的死亡螺旋的基因的一个主要补充小胶质细胞产生的蛋白质,称为C1qa。小鼠progranulin和C1qa基因关闭生活大大超过那些完整的C1qa,和没有开发ocd。他们的大脑也显示数量的大幅减少从突触活化的小胶质细胞和更好的保护的损失。

“我们工作了两年多来,结果,”黄说,“但是当我们了,这真的是一个超现实的经验。清楚,阻塞补充蛋白质可能是一个不错的治疗目标FTD progranulin突变的患者。”

研究指出,对痴呆病人的新方法

黄和他的团队正在与一家名为Annexon的生物技术公司合作,测试块C1qa的疗法。然而,这些疗法有可能还有很长的路要走。一方面,治疗神经退化可能需要采取早期脑损伤之前,还有仍然没有可靠的方法来检测疾病之前,它的太迟了。

这就是为什么研究人员还调查了补充蛋白质水平是否升高,这将由他们的研究预测出现在患者的脑脊液(CSF)脊椎抽液——液收集。如果是这样的话,他们有可能作为一种生物标志物允许疾病的早期检测。

最初他们对结果感到失望:“我们看着CSF并排从正常和病变的大脑,他们看起来差不多,”黄说。”然后我们尝试分离FTD患者根据严重痴呆脑脊液采集标本时,结果真的很壮观。显然,作为病人的精神状态下降,补充蛋白质的CSF水平增加。”

黄说,他希望未来的研究将允许医生使用这个信号,使早期诊断和测试潜在的治疗方法的有效性。如果医生给一个anti-complement药物和补充蛋白质的CSF的水平下降,他说,这将是一个好的迹象,直接的危险大脑是松了一口气。