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(xì)胞的保護(hù)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(dǎo)致一系列進(jìn)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(xué)(UNIGE)的科學(xué)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(xiàng)研究發(fā)表在《細(xì)胞代謝》雜志上的一篇題為“冷暴露通過免疫重編程預(yù)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(xué)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(biāo)記為藍(lán)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(shí)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(xué)和免疫學(xué)系教授DoronMerkler博士說。UNIGE醫(yī)學(xué)院免疫學(xué)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(jī)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(xì)胞，這是一場耗費(fèi)精力的嚴(yán)酷考驗(yàn)。這是生物學(xué)中廣泛接受的理論，即當(dāng)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(jī)制，例如能量轉(zhuǎn)換和防御。
當(dāng)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(jī)制在能量上是昂貴的，并且當(dāng)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(jià)值，優(yōu)先將資源分配到不同的防御計(jì)劃中。”UNGE醫(yī)學(xué)院細(xì)胞生理學(xué)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(shè)這對于自身免疫尤其重要，引入額外的耗能程序可能會導(dǎo)致較溫和的免疫反應(yīng)和疾病結(jié)果。換句話說，當(dāng)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(shí)驗(yàn)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(yīng)低溫。
“幾天后，我們觀察到疾病的臨床嚴(yán)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(yùn)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(guān)鍵方面?？乖蔬f細(xì)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(xì)胞等免疫細(xì)胞外部威脅的存在。自身免疫性疾病的根本問題是免疫細(xì)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(xì)胞的抗原呈遞能力來調(diào)節(jié)炎癥單核細(xì)胞的活性，從而降低T細(xì)胞(一種在自身免疫中起關(guān)鍵作用的細(xì)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(xì)胞上的主要組織相容性復(fù)合物II類(MHCII)。這抑制了T細(xì)胞的啟動和致病性。當(dāng)通過基因操作或用針對單核細(xì)胞的抗體治療小鼠來實(shí)驗(yàn)性地消除單核細(xì)胞時，寒冷誘導(dǎo)的對T細(xì)胞或?qū)嶒?yàn)性自身免疫性腦脊髓炎的影響就被消除了。
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