脑内淋巴管为多发性硬化症的治疗提供了新的途径
弗吉尼亚大学(UVA)医学院的科学家认为,清除大脑有害物质的淋巴管可能在多发性硬化症的发展和进展中发挥关键作用。这些血管似乎将先前未知的信息从大脑传递到免疫系统,最终引发疾病症状。
研究人员称,阻断这些信息可能为医生治疗一种潜在的毁灭性疾病提供了一种新方法。这种疾病影响着200多万人。该小组在《自然神经科学》杂志上发表了他们的研究(“中枢神经系统淋巴引流和神经炎症是由脑膜淋巴血管调节的”),并确定血管不仅在多发性硬化症中发挥重要作用,而且很可能在许多其他神经炎症疾病和危险的脑部感染中也发挥重要作用。
神经炎性疾病,如多发性硬化症,其特征是由自发性T细胞侵袭大脑。然而,T细胞如何获得其脑源性表型并引发疾病的机制仍不清楚。脑膜中淋巴管的存在表明中枢神经系统和周围免疫系统之间存在相关联系,可能影响自身免疫。这里我们证明脑膜淋巴管满足两个关键的标准:它们协助脑脊液成分的引流,并使免疫细胞以依赖ccr7的方式进入引流淋巴结,”研究人员写道。
与其他组织不同的是,脑膜淋巴管内皮细胞在炎症过程中不发生扩增,并表达独特的转录信号。值得注意的是,在多发性硬化的动物模型中,脑膜淋巴管的消融减少了病理,减少了脑反应T细胞的炎症反应。我们的发现表明,脑膜淋巴管控制炎症过程和中枢神经系统的免疫监测,为治疗干预提供了一个有价值的靶点。
“我们的数据表明,有一个信号从大脑到淋巴结,告诉免疫细胞回到大脑,导致[多发性硬化症]病理,”UVA的神经科学系及其大脑免疫和神经胶质中心(BIG)的研究员Antoine Louveau博士说。“这是一个重要的原则证明,探索这些血管在不同神经系统疾病(包括多发性硬化症)中的作用是值得的。”
弗吉尼亚大学神经科学系主任、大中心主任乔纳森·基普尼斯(Jonathan Kipnis)博士领导的研究人员,通过靶向大脑周围的淋巴管,成功阻止了小鼠多发性硬化症的发展。他们使用多种策略来阻断淋巴管或用精密激光摧毁淋巴管。所有这些都导致了同样的结果:能够导致瘫痪的破坏性免疫细胞数量减少。
UVA的研究员Jasmin Herz博士说:“这个想法是为了防止对神经系统更广泛的损害。”“如果脑部炎症通过淋巴管的沟通是多发性硬化的根本原因,那么针对这些血管的治疗在临床上可能很重要。”
大脑发出的似乎导致多发性硬化症的信息仍然知之甚少。研究人员可以知道信息正在被发送,他们也可以知道它在指示免疫系统做什么,但是他们还不知道大脑是用什么机制来发送信息的。“我认为,这项具体研究的下一步是确定这种信号是什么。是细胞信号,还是分子信号?卢威博士说。“然后试着明确地瞄准那个信号。”
研究人员指出,切除血管并不能完全阻止多发性硬化。这表明可能还有其他因素在起作用。
UVA的新研究对连接大脑和免疫系统的淋巴管的功能和作用提供了重要的见解。在大多数方面,它们的工作原理与科学家的预期完全一致——就像人体中的其他淋巴管一样。
“脑膜淋巴管与体内其他淋巴管相比非常小,我们和其他人想知道,这是否会限制它们可以通过的货物的数量和大小,”赫兹博士说。“在炎症期间,它们的大小和复杂程度变化不大,但真正令人兴奋的发现是,它们允许整个免疫细胞通过它们,而我们找到了这种变化的分子线索。”
但该实验室最近的研究也突显了医生在试图操纵血管以造福人类健康时所面临的复杂性。例如,在多发性硬化症模型中,阻断血管是有好处的,但该实验室还表明,血管的健康功能对预防阿尔茨海默氏症(Alzheimer's disease)和防止随着年龄增长而出现的认知能力下降至关重要。
这意味着阻止MS不太可能像阻止容器内的流动那样简单。它还表明,可能没有一种治疗方法对所有神经系统疾病都有效。但血管的重要性日益显现,为医生治疗神经系统疾病提供了一条令人兴奋的新途径。
“这些关于多发性硬化症中脑干淋巴管作用的发现,以及我们最近对其在阿尔茨海默氏症中的作用的研究,表明大脑和免疫系统是密切互动的。”当这些相互作用失去控制时,就会出现病态。”Kipnis博士解释道。“我们可以通过对淋巴血管等周围结构的治疗性操作来靶向重大神经系统疾病,这种想法令人兴奋不已。”通过我们与PureTech Health的合作,我们希望有一天能将这些实验室发现用于改善患者的生活。Kipnis博士最近与PureTech Health签署了一项协议,探索他的发现的潜在临床应用。
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