星形膠質細胞

金塔納說：“尋找星形膠質細胞的微生物組控制的抗炎亞型是我們對中樞神經系統(tǒng)炎癥及其調控的重要理解。"“這是腸道控制大腦炎癥的一種非常新穎的機制。它為神經系統(tǒng)疾病提供了新的治療方法，我們相信這種機制可能有助于腦腫瘤的發(fā)病。"

星形膠質細胞是中樞神經系統(tǒng)(CNS)中豐富的細胞類型，但它們的特征仍然很差。長期以來，研究人員一直認為星形膠質細胞的主要功能是為大腦更仔細檢查的神經細胞提供營養(yǎng)和支持。然而，多年來，越來越多的證據(jù)表明，星形膠質細胞還可以積極促進神經退行性變，炎癥和神經系統(tǒng)疾病。現(xiàn)在，由布萊根婦女醫(yī)院的研究人員領導的一個研究小組表明，特定的星形膠質細胞亞群可以起到相反的作用，而是根據(jù)駐留在細菌中的細菌調節(jié)的信號在腦內發(fā)揮保護性抗炎功能。腸新的抗炎途徑的發(fā)現(xiàn)發(fā)表在《自然》雜志上。

布里格姆安羅姆尼神經疾病中心的通訊作者弗朗西斯科·金塔納(Francisco Quintana)博士說：“多年來，包括我在內的許多實驗室已經確定了星形膠質細胞在促進神經系統(tǒng)疾病中的重要作用。"“這是我們*證明這些細胞(星形細胞)的至少一部分可以預防炎癥。我們之前從未見過這種情況的原因是因為我們正在研究這些細胞，就像它們是均勻的一樣，或者一個單元格類型。但是現(xiàn)在我們有了解決方案，可以看到這些單元格之間的差異。"

研究人員使用完善的基因和蛋白質分析工具來鑒定新的星形膠質細胞亞群。星形膠質細胞群居住在靠近腦膜(包圍大腦的膜)附近，并表達一種叫做LAMP1的蛋白質和一種叫做TRAIL的蛋白質，后者可以誘導其他細胞的死亡。這些功能通過誘導促進炎癥的T細胞死亡，幫助LAMP1 + TRAIL +星形膠質細胞限制CNS炎癥。

為了確定控制大腦中LAMP1 + TRAIL +星形膠質細胞的機制，研究人員使用了基因編輯工具CRISPR-Cas9進行了一系列測試。他們發(fā)現(xiàn)一種稱為干擾素-γ的特定信號分子調節(jié)TRAIL的表達。此外，他們發(fā)現(xiàn)腸道微生物組可在體內循環(huán)并終到達腦膜的細胞中誘導干擾素-γ的表達，從而促進星形膠質細胞的抗炎活性。

了解驅動LAMP1 + TRAIL +星形膠質細胞抗炎功能的機制，可以使研究人員開發(fā)出治療神經系統(tǒng)疾病(如多發(fā)性硬化癥)的治療方法。例如，他們正在探索可用于調節(jié)星形膠質細胞抗炎活性的益生菌候選物。此外，研究小組的新數(shù)據(jù)表明，某些腦腫瘤利用這種途徑逃避了人體的免疫反應。因此，研究人員正在開發(fā)癌癥免疫療法，以對付腫瘤的攻擊。

金塔納的實驗室在2016年發(fā)現(xiàn)了星形膠質細胞的唯-一其他子集，該子集受到腸道微生物組的調控，但研究人員認為可能還有其他子集。他說：“很明顯，腸道菌群在許多疾病中都很重要。"“我們很幸運，我們一直在領導鑒定星形膠質細胞的不同亞群及其控制機制。我們有一系列其他星形膠質細胞的清單，我們正在努力研究腸道菌群如何控制它們。"