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脑血漏会抑制髓鞘再生 精选

已有 4256 次阅读 2017-12-18 16:15 |系统分类:海外观察

多发性硬化(MS)是一种中枢神经系统自身免疫性疾病,可导致全身运动感觉等各种异常,主要是免疫系统破坏了神经纤维髓鞘,导致神经传递功能异常。少突神经胶质细胞是提供髓鞘的基本材料,由于缺乏新的少突神经胶质细胞,被破坏的髓鞘无法被修复,最终导致神经轴突发生不可逆损伤。

中枢神经组织内存在少突胶质细胞前体细胞,但位于多发性硬化组织损伤部位的前体细胞为什么不能分化成熟少突胶质细胞,这种原因目前仍然不清楚。Petersen 等最近在Neuron发表了最新研究,提出血液的纤维蛋白原能在血脑屏障受损时进入大脑,具有启动少突胶质细胞前体细胞分化的作用,这种发现为将来寻找新的多发性硬化治疗手段提供了新希望。

髓鞘是由少突神经胶质细胞突起形成的,螺旋绕过轴突节段,形成多层膜鞘,髓鞘的作用是加速神经电活动的传导。少突胶质细胞对神经轴突代谢也具有营养支持作用(我猜测可以给神经元提供线粒体)。髓鞘生长是一个快速过程,髓鞘损伤后在短短几天内少突胶质细胞就会增殖。在哺乳动物中,在出生时开始髓鞘形成,少突胶质细胞前体细胞在整个生命过程中持续存在;成人大脑的皮层髓鞘被认为有助于学习等高级大脑功能。在不断变化的代谢和生理性低氧情况下,及时调整少突胶质细胞前体细胞产生,少突胶质细胞分化和髓磷脂合成的能量需求是一个重大挑战。少突胶质细胞前体细胞必须整合大量的外部刺激来选择分裂时机。

同样,急性脑损伤后髓鞘修复效果也取决于少突胶质细胞前体细胞增殖和分化的时机选择。研究发现,当细胞碎片和血块被清除,血管血液供应恢复正常,髓鞘会停止再生。因此,来自血液的信号分子,如损伤周围组织的凝血因子,可能是少突胶质细胞前体细胞的激活因子,这也符合逻辑,这样能使少突胶质细胞前体细胞保持再生能力,直到组织再次发生损伤重新激活髓鞘再生过程。


多发性硬化出现脱髓鞘部位类似于“脑损伤”。虽然在多发性硬化没有凝血因子和凝血因子引起的血液凝固,但是慢性炎症导致血脑屏障的持续开放,凝血因子也能透过血脑屏障进入损伤组织。血液凝固因子的持续进入组织是否会耗竭少突胶质细胞前体细胞的增殖和髓鞘修复能力。Petersen 等重新审视血浆中丰富的可溶性蛋白纤维蛋白原在脱髓鞘脑区沉积情况。首先在细胞培养中向少突胶质细胞前体细胞添加生理浓度的纤维蛋白原,显示强烈抑制细胞分化并阻止轴突髓鞘形成。对受纤维蛋白原影响少突胶质细胞前体细胞进行基因分析发现,抑制少突胶质细胞分化的信号通路,如骨形态发生蛋白及其下游效应分子包括转录因子ID2发生上调。在多发性硬化患者死后脑组织中可以发现纤维蛋白原和ID2显著增加。有意思的是,作者发现,暴露于纤维蛋白原少突胶质细胞前体细胞在体外或在活体大鼠大脑中很容易发生发育转化,变成其他类型胶质细胞如星形胶质细胞。这会增加形成星形胶质细胞瘢痕的几率。多发性硬化所以不能有效进行髓鞘再生,根本问题就是这种分化方向错误,导致产生星形胶质细胞瘢痕,如果能有效干预这种过程,对治疗多发性硬化将成为一种理想方法。

过去研究发现,纤维蛋白原驱动脑特异性免疫细胞的活化,可间接抑制髓鞘再生。Petersen等报道的最新作用是直接的:是由于纤维蛋白原与少突胶质细胞前体细胞表面的BMP I型受体蛋白ACVR1结合,刺激这些细胞中的BMP信号级联(图)。这非常有意思,因BMP信号抑制剂过去已经被开发出来。作者提供的证据表明,一种抑制剂可以抵消纤维蛋白原对少突胶质细胞前体细胞分化的有害效应,提示可能具有治疗前景。

另外,纤维蛋白原本身可能是药物靶标。Petersen等发现,一种来自蛇毒的抗凝血剂,纤维蛋白原裂解酶ancrod,已被提出治疗脑缺血,发现具有增强了脱髓鞘轴突髓鞘再生作用。过去证明多发性硬化小鼠模型受益于ancrod和纤维蛋白原耗竭是由于抗炎作用。然而,这些动物的髓磷脂修复过程也有可能得到改善。无论Ancrod对少突胶质细胞前体细胞的作用是间接和直接,临床效果测试是不可缺少的环节。不幸的是,鉴于这种药物已经失去专利保护,这种临床试验不太可能在制药行业得到支持。

凝血因子不仅是参与血液凝固过程,也具有多种生理功能。当前研究小组已经表明,凝血酶在脱髓鞘组织中被激活,凝血酶具有裂解纤维蛋白原产生纤维蛋白的作用。这导致形成大的纤维蛋白复合物,这相当于血块。缺血性中风的常规溶栓药物组织型纤溶酶原激活蛋白RTP,也具有抑制少突胶质细胞死亡,促进轴突再生的作用。

如果血脑屏障受损导致血液中髓鞘抑制剂进入组织,导致髓鞘再生障碍,理论上可以推测,皮层血脑屏障受损也能导致这种过程发生,这有可能会造成大脑高级功能被破坏,而阿尔茨海默病患者大脑就存在血脑屏障受损的情况,并显示纤维蛋白原浸润。携带增加阿尔茨海默病风险的APOE基因的个体显示出更严重的血脑屏障受损,这种变化和年龄相关。对这些问题仍然值得深入研究。




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1 黄永义

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