“最漫長(zhǎng)的告別”-阿爾茲海默癥和B細(xì)胞的關(guān)系
在您周圍是否有這樣的老人呢?短期記憶力下降;脾氣開(kāi)始變的暴躁;做事總是“丟三落四”,說(shuō)話顛三倒四,讓人很難理解;總是找不到回家的路。這些是阿爾茲海默癥最明顯的特征。有人把這種病叫作“最漫長(zhǎng)的告別”。
阿爾茨海默病(AD)是一種進(jìn)行性神經(jīng)退行性疾病,主要影響老年人。研究表明它與腦實(shí)質(zhì)中有毒蛋白聚集物的清除障礙有關(guān),如異常裂解的淀粉樣蛋白前體蛋白(APP)產(chǎn)生的淀粉樣蛋白-β(Aβ)肽。雖然在星形膠質(zhì)細(xì)胞和TGFβ的幫助下,常駐小膠質(zhì)細(xì)胞可以吞噬細(xì)胞外Aβ斑塊,但是慢性炎癥和Aβ的產(chǎn)生會(huì)破壞這個(gè)過(guò)程的穩(wěn)態(tài),導(dǎo)致細(xì)胞增殖和隨后疾病相關(guān)的小膠質(zhì)細(xì)胞(DAM)取代穩(wěn)態(tài)小膠質(zhì)細(xì)胞。
近期美國(guó)馬里蘭州巴爾的摩國(guó)家老齡研究所免疫學(xué)和分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室在Nature Communications 上發(fā)表了一篇關(guān)于阿爾茨海默病中B細(xì)胞作用的研究成果,對(duì)阿爾茨海默病的治療有較大的意義。
研究者使用三種轉(zhuǎn)基因AD小鼠模型,3xTgAD小鼠(早期發(fā)病的模型)、APP / PS1小鼠模型、5×FAD小鼠模型。通過(guò)將這三種模型小鼠與JHT小鼠雜交而生成了B細(xì)胞缺陷型小鼠(BKO),這些小鼠由于免疫球蛋白JH基因座缺失而終止了功能性B細(xì)胞,從而在pro-B細(xì)胞階段終止了B細(xì)胞的發(fā)育。使用莫里斯水迷宮(MWM)任務(wù)對(duì)它們進(jìn)行評(píng)估,發(fā)現(xiàn)3×TgAD小鼠相關(guān)的行為障礙需要B細(xì)胞 。與年齡和性別相匹配的APP / PS1或WT同窩幼仔相比,B細(xì)胞缺陷顯著改善了APP / PS1小鼠的學(xué)習(xí)缺陷。 因此,APP / PS1表現(xiàn)出的空間學(xué)習(xí)障礙是B細(xì)胞依賴性的。
對(duì)腦切片中的Aβ斑塊和離子鈣結(jié)合適配體1(Iba1,小膠質(zhì)細(xì)胞標(biāo)記物)進(jìn)行了免疫熒光分析。結(jié)果顯示APP / PS1和3xTgAD小鼠(與健康對(duì)照小鼠相比)的Aβ斑塊明顯上調(diào),而APP / PS1-BKO和3xTgAD-BKO小鼠則分別逆轉(zhuǎn)。因此,B細(xì)胞缺乏的益處可能在于減少Aβ肽的形成和/或增加Aβ肽的清除。
圖 B細(xì)胞缺乏癥可減輕AD小鼠海馬的Aβ斑塊負(fù)擔(dān)和小膠質(zhì)細(xì)胞活化。 A–C顯示APP / PS1(A)和3×TgAD(B)(n = 4–7)小鼠中Aβ斑塊的數(shù)量,以及WT,3×TgAD和 3 x TgAD BKO小鼠免疫熒光染色的示意圖(C,Aβ斑塊(綠色),Iba1 +小膠質(zhì)細(xì)胞(紅色)和DAPI(藍(lán)色))。 D 3×TgAD-BKO小鼠逆轉(zhuǎn)了3×TgAD小鼠大腦中可溶性Aβ1–40和Aβ1–42肽的增加。 E顯示了指定小鼠(n = 2–6)皮層中ELISA的結(jié)果,B細(xì)胞缺陷并不影響轉(zhuǎn)基因的表達(dá),因?yàn)?xTgAD和3xTgAD-BKO都在海馬神經(jīng)元中高度表達(dá)了轉(zhuǎn)基因hAPP。 F B細(xì)胞缺乏顯著降低了3×TgAD中大膠質(zhì)細(xì)胞(5–20μm2)的數(shù)量(#),但未降低APP / PS1小鼠(G)。
為了測(cè)試是否可以通過(guò)在疾病發(fā)作時(shí)通過(guò)治療性滅活或B細(xì)胞耗竭來(lái)控制疾病,對(duì)3xTgAD小鼠(60-70周齡,雌性)進(jìn)行了腹腔注射抗CD20 / B220抗體(消耗了循環(huán)中的B細(xì)胞),為期2個(gè)月。對(duì)照小鼠用同種型匹配的IgG治療。抗CD20 / B220 抗體有效地消耗了循環(huán)中的B細(xì)胞。 與對(duì)照處理的小鼠相比,抗CD20 / B220 Ab處理的3xTgAD在OFA中顯示出活性增加的趨勢(shì)。該處理顯著減少了AD小鼠亞支中Aβ斑塊的數(shù)量,但并未影響海馬中大(> 50 μm2)Iba1和小膠質(zhì)細(xì)胞的數(shù)量。B細(xì)胞的丟失會(huì)增加TGFβ+小膠質(zhì)細(xì)胞,并下調(diào)海馬中Trem2,Clec7a和Itgax的表達(dá),即用小膠質(zhì)細(xì)胞替代DAM,從而消除了Aβ寡聚體和其他神經(jīng)毒性碎片,減少了Aβ斑塊并改善了AD小鼠行為障礙。推測(cè)B細(xì)胞在人中同樣參與早發(fā)性AD模型,因?yàn)榛加休p度AD的人的疾病嚴(yán)重程度與循環(huán)中雙重負(fù)記憶CCR6 + B細(xì)胞的積累有關(guān)。研究者提出B細(xì)胞的失活也可以使AD患者受益,因?yàn)橹委熜訠細(xì)胞的去除甚至在疾病發(fā)作時(shí)也可以逆轉(zhuǎn)小鼠中AD的表現(xiàn)。
盡管人們認(rèn)為B細(xì)胞不會(huì)滲入AD大腦,但將其在腦實(shí)質(zhì)中的存在與疾病的進(jìn)展聯(lián)系起來(lái),在疾病發(fā)作時(shí)對(duì)B細(xì)胞的治療性消耗消除B細(xì)胞及其免疫球蛋白在大腦中的沉積并阻斷了AD的表現(xiàn),可以將B細(xì)胞作為控制疾病進(jìn)展的靶標(biāo)。
目前,全球有許多學(xué)者正在對(duì)阿爾茲海默癥進(jìn)行著大量的不同方面的研究,力求能攻克這種病癥。針對(duì)該病的研究。云克隆也為廣大研究者提供檢測(cè)試劑相關(guān)服務(wù),相關(guān)指標(biāo)貨號(hào)如下: