多发性硬化症患者的脑干细胞衰老得更快
康涅狄格大学健康中心领导的一项研究表明,患有最严重形式的多发性硬化症的人的脑干细胞看起来比实际年龄要老得多美国国家科学院院刊(PNAS).这些过早衰老的细胞在大脑中的行为与正常细胞不同,可能是治疗这种疾病的关键。
多发性硬化症(MS)会破坏神经在全身传递信号的能力。例如,多发性硬化症会使患者难以行走或握笔。这个问题是由神经周围被称为髓鞘的绝缘层发炎和退化引起的。就像绝缘磨损的电线一样,髓磷脂受损的神经会短路或接收到杂散信号。幸运的是,大多数多发性硬化症患者都有很长的缓解期,当他们康复并能像发病前一样走路和生活时。
但最终,大多数多发性硬化症患者会发展进步的疾病在这种情况下,他们的症状会逐渐恶化。有些人一开始就患有进行性疾病,叫做原发性进行性多发性硬化症。
目前,只有一种药物可以治疗进行性疾病,它可以减缓病程,但不能阻止病程的发展。
康涅狄格大学健康神经学家斯蒂芬·克罗克希望更好地了解渐进性多发性硬化症,以便找到新的治疗方法。在过去,他和他的同事已经证明大脑来自原发性进行性多发性硬化症患者的干细胞可以阻止少突胶质细胞(形成髓磷脂的细胞)成熟。这是脑干细胞正在做的事情,这可能就是为什么患有原发性进行性多发性硬化症的人从来没有缓解过的原因神经细胞从来没有修理过。
现在,Crocker和他的同事报告说,来自原发性进展性多发性硬化症患者的脑干细胞看起来过早衰老。根据标准的细胞年龄标记,爱丁堡大学的神经学家安娜·威廉姆斯、纽约干细胞基金会的瓦伦蒂娜·福萨蒂和克罗克的实验室对脑干细胞进行了检查,这些细胞看起来都比来自同龄健康人的类似细胞要老几十岁。
研究小组发现,原发性进展性多发性硬化症患者的脑干细胞不仅看起来更老,而且表现得更老。由unconn - jackson基因组医学单细胞中心实验室的Paul Robson所做的一项分析表明,接触到患者干细胞的少突胶质细胞开始表达不同的基因。这也许可以解释髓磷脂受损的原因。
有趣的是,研究小组发现,在少突胶质细胞中,许多被激活的基因都是由a刺激的特定的蛋白质这是一种多发性硬化症患者的干细胞大量产生的蛋白质。克罗克的实验室证明,当他们阻断这种蛋白质HMGB1时,少突胶质细胞就会正常发育。
“这种蛋白质有效地阻止了少突胶质细胞成熟的能力。我们以前不知道。它在病变中被发现,并且与炎症有关,但它被认为只是刺激免疫系统。现在我们可以看到,如果我们阻断这种蛋白质,我们就能显著改善少突胶质细胞的生长,”克罗克说。
“原发性进行性多发性硬化症是一种毁灭性的疾病,我们仍然缺乏有效的治疗方法,再生髓磷脂是目前治疗方法尚未满足的主要需求,”Fossati博士说。“我们很兴奋,在培养皿中对人类干细胞的研究导致了一种新的疾病机制的发现,这可能是针对进展性多发性硬化症患者急需的治疗方法。”
威廉姆斯说:“我们相信,了解多发性硬化症患者和健康人脑干细胞之间的差异,将为开发急需的治疗方法提供重要线索。”
克罗克的实验室还发现,用雷帕霉素治疗脑干细胞有助于细胞正常发育。雷帕霉素是一种可以用来抑制免疫系统的药物。雷帕霉素已经在复发缓解型多发性硬化症患者中进行了试验,发现没有帮助。但它可能会帮助患有进行性疾病的患者。
“最近的研究表明,针对衰老过程(如衰老)设计的药物可能会减缓许多不同慢性疾病的发病和进展,包括癌症、动脉粥样硬化、中风和阿尔茨海默病,衰老是这些疾病的主要风险因素。”这项工作可能对MS的临床治疗产生重大影响,因为它为探索减缓疾病进展的可能方法开辟了一个全新的方向,”康涅狄格大学健康衰老中心主任George Kuchel说。
下一步将是看脑干细胞从患有复发缓解型多发性硬化症的人身上进行研究,看看这些与衰老相关的变化是否以及何时开始。看看它们是否可以避免、减缓或逆转。
“大脑再生疗法已经在临床试验中,”克罗克说,并且有可能被用于帮助多发性硬化症患者神经系统中的髓磷脂再生。“我们知道多发性硬化症不是老年人的疾病,但它可能是一种衰老的疾病。了解了这一点,我们现在想知道如何靶向这一过程来增强患者的髓磷脂修复。”
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