星形膠質細胞是中樞神經系統(tǒng)中最豐富的細胞類型，但其特性仍然很差。長期以來，研究人員一直認為星形膠質細胞的主要功能是為大腦更仔細檢查的神經細胞提供營養(yǎng)和支持。然而，多年來，越來越多的證據表明，星形膠質細胞也能積極促進神經退行性變、炎癥和神經系統(tǒng)疾病。現在，由布里格姆婦女醫(yī)院的研究人員領導的一個研究小組表明，特定的星形膠質細胞亞群可以發(fā)揮相反的作用，但根據駐留在細菌中的細菌調節(jié)的信號，在大腦中發(fā)揮保護和抗炎作用。新的腸道抗炎途徑的發(fā)現發(fā)表在《自然》雜志上。
Brigham Anromney神經病中心的通訊作者Francisco Quintana博士說：“多年來，包括我在內的許多實驗室都已經確定了星形膠質細胞在促進神經系統(tǒng)疾病中的重要作用?！薄斑@是我們第一次證明這些細胞(星形膠質細胞)中至少有一部分可以預防炎癥。之所以我們以前從來沒有見過這種情況，是因為我們在研究這些細胞，就像它們是統(tǒng)一的，或者是一種細胞類型。但現在我們有了解決方案，我們可以看到這些細胞之間的差異?！?
研究人員使用復雜的基因和蛋白質分析工具來識別新的星形膠質細胞亞群。星形膠質細胞生活在腦膜(大腦周圍的膜)附近，表達一種叫做LAMP1的蛋白質和一種叫做TRAIL的蛋白質，可以誘導其他細胞的死亡。這些功能通過誘導促進炎癥的T細胞死亡，幫助LAMP1 TRAIL星形膠質細胞限制中樞神經系統(tǒng)炎癥。
為了確定控制大腦中LAMP1 TRAIL星形膠質細胞的機制，研究人員使用基因編輯工具CRISPR-Cas9進行了一系列測試。他們發(fā)現一種叫做干擾素-的特殊信號分子調節(jié)TRAIL的表達。此外，他們還發(fā)現腸道菌群可以誘導體內循環(huán)的細胞表達干擾素-，最終到達腦膜，從而促進星形膠質細胞的抗炎活性。
了解驅動LAMP1 TRAIL星形膠質細胞抗炎功能的機制可以使研究人員開發(fā)出治療多發(fā)性硬化等神經系統(tǒng)疾病的方法。例如，他們正在探索可用于調節(jié)星形膠質細胞抗炎活性的益生菌候選物。此外，研究團隊的最新數據顯示，一些腦腫瘤利用這種方式逃避人體的免疫反應。因此，研究人員正在開發(fā)癌癥免疫療法來應對腫瘤攻擊。
Quintana說：“找到由星形膠質細胞微生物群控制的抗炎亞型，是對中樞神經系統(tǒng)炎癥及其調控的重要認識?！薄斑@是腸道控制腦部炎癥的一種非常新穎的機制。它為神經系統(tǒng)疾病提供了一種新的治療方法，我們認為這種機制可能有助于腦腫瘤的發(fā)病?！?
Quintana的實驗室在2016年發(fā)現了星形膠質細胞的唯一其他子集，該子集由腸道微生物區(qū)系調節(jié)，但研究人員認為可能還有其他子集。他說：“顯然，腸道菌群在很多疾病中非常重要?！薄靶疫\的是，我們一直在領導識別星形膠質細胞的不同亞組及其控制機制。我們有一份其他星形膠質細胞的名單，我們正試圖研究腸道菌群如何控制它們。"
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