多發(fā)性硬化癥是中樞神經(jīng)系統(tǒng)最常見的自身免疫性疾病，髓磷脂是一種圍繞神經(jīng)細胞的保護性絕緣鞘，有助于有效傳輸電信號，被人體自身的免疫系統(tǒng)破壞，導致一系列進行性癥狀，包括視力改變或喪失、麻木、刺痛、失禁、肌肉痙攣、疲勞、震顫和癱瘓。
日內(nèi)瓦大學(UNIGE)的科學家在研究多發(fā)性硬化癥小鼠模型時發(fā)現(xiàn)，暴露在寒冷環(huán)境中會將身體的資源從免疫系統(tǒng)轉(zhuǎn)移到維持體溫，從而縮短病程。
這項研究發(fā)表在《細胞代謝》雜志上的一篇題為“冷暴露通過免疫重編程預防神經(jīng)炎癥”的文章中。這些發(fā)現(xiàn)為利用生物能量分配的生物學基本概念來治療自身免疫性疾病鋪平了道路。
與室溫(RT)相比，在冷暴露(CE，下圖)的自身免疫性疾病小鼠模型中，脫髓鞘(髓磷脂標記為藍色)減少。[來源：UNIGE–Laboratoires/Trajkovski&Merkler/CellMetabolism]
近年來，不幸的是，全球(尤其是西方國家)生活條件的改善引發(fā)了自身免疫性疾病發(fā)病率的同步增加。
“雖然這種增長無疑是多因素的，但事實上，我們擁有豐富的能源資源，可能在自身免疫性疾病的發(fā)展中發(fā)揮著重要但目前尚不清楚的作用，”病理學和免疫學系教授DoronMerkler博士說。UNIGE醫(yī)學院免疫學和炎癥研究中心的研究人員，也是該論文的共同通訊作者。
健康有機體中的免疫監(jiān)視，尤其是炎癥期間的免疫監(jiān)視，涉及每天生成數(shù)百萬個免疫細胞，這是一場耗費精力的嚴酷考驗。這是生物學中廣泛接受的理論，即當生物體暴露于敵對、寒冷的環(huán)境等不利情況時，會將資源從生長和繁殖轉(zhuǎn)向生存和維持機制，例如能量轉(zhuǎn)換和防御。
當暴露在寒冷中時，神經(jīng)末梢會發(fā)出信號擠壓血管，身體會燃燒棕色脂肪以增加熱量的產(chǎn)生并減少熱量的散發(fā)。
“我們身體針對惡劣環(huán)境的防御機制在能量上是昂貴的，并且當其中一些被激活時，可能會受到權(quán)衡的限制。因此，生物體可能必須根據(jù)其生存價值，優(yōu)先將資源分配到不同的防御計劃中。”UNGE醫(yī)學院細胞生理學和代謝系及糖尿病中心教授MirkoTrajkovski博士說。該研究的作者。“我們假設這對于自身免疫尤其重要，引入額外的耗能程序可能會導致較溫和的免疫反應和疾病結(jié)果。換句話說，當免疫系統(tǒng)出現(xiàn)問題時，我們可以轉(zhuǎn)移身體消耗的能量嗎?”
為了回答這個問題，研究人員將患有實驗性自身免疫性腦脊髓炎(EAE)(一種人類多發(fā)性硬化癥模型)的小鼠置于逐漸將溫度降至10°C的環(huán)境中，讓小鼠適應低溫。
“幾天后，我們觀察到疾病的臨床嚴重程度以及中樞神經(jīng)系統(tǒng)脫髓鞘的程度明顯改善，”默克勒說。“這些動物在將體溫維持在正常水平方面沒有任何困難，但奇怪的是，運動障礙的癥狀顯著減輕，從無法用后爪行走到只有尾巴輕微麻痹。”
區(qū)分屬于生物體(自身)的蛋白質(zhì)抗原與屬于病原體(非自身)等入侵者的蛋白質(zhì)抗原是免疫防御的一個關鍵方面?？乖蔬f細胞咀嚼外來蛋白質(zhì)并呈遞其碎片，就像移動廣告牌一樣，以告知T淋巴細胞等免疫細胞外部威脅的存在。自身免疫性疾病的根本問題是免疫細胞無法區(qū)分“自身”和“非自身”抗原。
Trajkovski說：“我們發(fā)現(xiàn)，寒冷通過降低炎癥單核細胞的抗原呈遞能力來調(diào)節(jié)炎癥單核細胞的活性，從而降低T細胞(一種在自身免疫中起關鍵作用的細胞類型)的活性。”
具體來說，作者通過小鼠模型研究表明，在正常條件下和炎癥期間，低溫會降低單核細胞上的主要組織相容性復合物II類(MHCII)。這抑制了T細胞的啟動和致病性。當通過基因操作或用針對單核細胞的抗體治療小鼠來實驗性地消除單核細胞時，寒冷誘導的對T細胞或?qū)嶒炐宰陨砻庖咝阅X脊髓炎的影響就被消除了。
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