2021年1月6日,《Nature》雜志在線發(fā)表了美國哈佛醫(yī)學(xué)院Francisco J. Quintana團(tuán)隊(duì)名為“Gut-licensed IFNγ+ NK cells drive LAMP1+TRAIL+ anti-inflammatory astrocytes”的研究。小鼠實(shí)驗(yàn)證明,LAMP1+TRAIL+星形膠質(zhì)細(xì)胞通過誘導(dǎo)T細(xì)胞凋亡來限制中樞神經(jīng)系統(tǒng)(CNS)炎癥,該途徑由腦膜IFNγ+ NK細(xì)胞維持,并受到腸道微生物的調(diào)節(jié)。
為了鑒定新的星形膠質(zhì)細(xì)胞亞群,研究人員使用流式細(xì)胞術(shù)檢測了266個(gè)抗體與小鼠星形膠質(zhì)細(xì)胞的結(jié)合。他們發(fā)現(xiàn),脊髓星形膠質(zhì)細(xì)胞表達(dá)最豐富的標(biāo)記物為溶酶體相關(guān)膜蛋白1 (LAMP1,也被稱為CD107a)。并且,脊髓星形膠質(zhì)細(xì)胞在實(shí)驗(yàn)性自身免疫性腦脊髓炎(EAE)小鼠上調(diào),而小腦、皮質(zhì)或皮質(zhì)下實(shí)質(zhì)星形膠質(zhì)細(xì)胞均未上調(diào)。
LAMP1是一種溶酶體蛋白,可在細(xì)胞膜中檢測到,并與細(xì)胞毒性活性有關(guān)。研究人員使用慢病毒滅活星形膠質(zhì)細(xì)胞中的LAMP1,發(fā)現(xiàn)CNS中表達(dá)IFN-γ和/或白介素17(IL-17)的CD4+T細(xì)胞數(shù)量增加,星形膠質(zhì)細(xì)胞的促炎途徑激活。但此處理并未影響CD8+T細(xì)胞以及FOXP3+Treg細(xì)胞。
研究人員使用RNA-seq分析發(fā)現(xiàn),星形膠質(zhì)細(xì)胞中Lamp1的失活降低了腫瘤壞死因子(TNF)相關(guān)凋亡誘導(dǎo)配體TRAIL在體內(nèi)的表面表達(dá),而TRAIL和TNF家族的其他成員往往通過誘導(dǎo)凋亡來調(diào)節(jié)免疫反應(yīng)。與這些發(fā)現(xiàn)一致的是,敲除Tnfsf10(TRAIL編碼基因)激活了星形膠質(zhì)細(xì)胞的促炎癥通路。
進(jìn)一步研究表明,LAMP1+TRAIL+ 星形膠質(zhì)細(xì)胞通過TRAIL-DR5信號傳導(dǎo)誘導(dǎo)T細(xì)胞凋亡,從而限制了中樞神經(jīng)系統(tǒng)的炎癥。在體內(nèi)平衡時(shí),星形膠質(zhì)細(xì)胞殺傷細(xì)胞中的干擾素-γ(IFNγ)受到腸道微生物的調(diào)節(jié),并驅(qū)動(dòng)星形膠質(zhì)細(xì)胞中TRAIL的表達(dá)。在炎癥形成時(shí),T細(xì)胞和小膠質(zhì)細(xì)胞產(chǎn)生的分子抑制星形膠質(zhì)細(xì)胞中的TRAIL表達(dá)。
總而言之,LAMP1+TRAIL+星形膠質(zhì)細(xì)胞通過誘導(dǎo)T細(xì)胞凋亡來限制CNS中樞神經(jīng)系統(tǒng)(CNS)炎癥,該途徑由腦膜IFNγ+ NK細(xì)胞維持,并受到腸道微生物的調(diào)節(jié)。此研究表明了星形膠質(zhì)細(xì)胞在CNS 炎癥中的重要作用,也指出了腸道微生物在此途徑中的調(diào)節(jié)作用?;蛟S今后腸道微生物研究將成為CNS炎癥治療的新希望。