胆固醇循环支持髓磷脂的修复

胆固醇循环支持髓磷脂的修复
3-D薄层显微镜图像:如果脊髓髓鞘受损,小胶质细胞和巨噬细胞(橙色)聚集在这些问题区域,以消除缺陷组织。资料来源:MPI实验医学/德普,伯格霍夫

如动脉硬化等疾病所知,胆固醇沿血管沉积可能是有害的。类似的问题也发生在神经系统疾病中,如多发性硬化症。此处,富含胆固醇的髓鞘再生出现缺陷。吞噬细胞从有缺陷的髓鞘中回收胆固醇的正常过程被破坏。这就导致了泡沫细胞的产生,这些泡沫细胞实际上因胆固醇过量而“窒息”。直到现在,人们还不知道是什么阻止吞噬细胞使吸收的胆固醇再次可用。哥廷根的马克斯·普朗克实验医学研究所(Max Planck Institute for Experimental Medicine)由Gesine Saher领导的科学家们发现,自相矛盾的是,吞噬细胞中胆固醇的合成在这种循环过程中发挥了重要作用。胆固醇合成的药理学支持改善了小鼠大脑损伤的再生。这些发现可能对治疗髓磷脂疾病(如多发性硬化症)有意义。

像一串珠子,富含脂质的髓鞘被包裹并绝缘以便实现快速高效的脉冲传输。我们都知道,串珠是会断的。但只有在贵重珠子无法重复使用、损坏吸尘器并永久留在地板上的情况下,这才会是个问题。这种情况在慢性脑损伤中普遍存在,髓鞘永久丢失。的小胶质与巨噬细胞密切相关的大脑清道夫细胞,在上述场景中起着吸尘器的作用。

单个髓鞘在人的一生中不断更新。在正常的再生过程中,清道夫细胞从有缺陷的髓磷脂中吸收胆固醇和其他脂质,这样它们就可以被回收并用于修复组织。Gesine Saher解释说:“这种有效的修复机制可能一直存在于健康的个体中。”

促进胆固醇合成支持胆固醇循环

Saher和她在哥廷根的马克斯普朗克实验医学研究所的工作小组正在研究胆固醇和其他脂质在生理和病理条件下在神经系统中的作用。他们与来自哥廷根、慕尼黑、弗莱堡、汉堡、阿姆斯特丹和格拉斯哥的国际研究团队一起,调查了在髓鞘再生过程中,不同类型的大脑细胞处理胆固醇的差异。

胆固醇循环支持髓磷脂的修复
吞噬细胞因摄取富含胆固醇的髓磷脂而变成泡沫细胞的电子显微照片。图中,胆固醇和脂质沉积为黄色,细胞核为灰色。资料来源:MPI f. Experimental Medicine/ Depp, Berghoff

在这项研究中,研究人员以基因的方式每次破坏小鼠大脑中一种细胞类型胆固醇的合成,然后研究对髓鞘再生的影响。大脑清道夫细胞中胆固醇合成缺陷的突变动物表现得特别出人意料。它们仍能正常地从退化的髓磷脂中吸收胆固醇,但不能再循环利用胆固醇。许多小胶质细胞转化为泡沫细胞,并最终死于过量的胆固醇摄入。髓鞘的再生明显减弱。“我们想找出为什么吞噬细胞不再使被吸收的胆固醇可用,”萨赫的同事、该研究的第一作者斯特凡·伯格霍夫解释道。

胆固醇合成的中间产物desmoster醇在髓鞘膜的降解和重建过程中从退化到再生过程的转换中特别重要。Berghoff解释说:“作为一种信号分子,这种前体分子不仅能调动胆固醇以形成新的髓鞘,而且还有助于建立一个促再生环境。”

使用胆固醇早期中间体的胆固醇合成的药理学支持促进髓鞘的内源性循环:角鲨烯。“我们在老鼠身上的结果显示萜烯角鲨烯是一种新的潜在因子,在治疗比如多发性硬化症,”伯格霍夫说。“我们的研究结果表明,这种治疗方法在人类和老鼠身上有类似的积极作用,”Saher补充说。


进一步探索

多发性硬化-胆固醇结晶阻碍中枢神经系统的再生

更多信息:Stefan A. Berghoff等。小胶质细胞通过角鲨烯甾醇合成促进脱髓鞘病变的修复,自然神经科学(2020)。DOI: 10.1038 / s41593 - 020 - 00757 - 6
期刊信息: 自然神经科学

引用:胆固醇回收支持髓磷脂修复(2020,12月22日),检索于2020年12月22日从//www.puressens.com/news/2020-12-cholesterol-recycling-myelin.html
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