日內瓦大學和日內瓦大學醫(yī)院共同領導的一個國際團隊破譯了唯一可以用來“觀察”神經(jīng)炎癥的蛋白質。這一發(fā)現(xiàn)將提高對神經(jīng)和精神疾病機制的理解。

日內瓦大學

9月25日消息

炎癥是我們的身體抵御攻擊的標志。但當這種反應升級，例如在大腦中，它可能會導致嚴重的神經(jīng)或精神疾病。來自日內瓦大學（University of Geneva，UNIGE）、日內瓦大學醫(yī)院（Geneva University Hospitals，HUG）、帝國理工學院（Imperial College London）和阿姆斯特丹 UMC（源于 2018 年阿姆斯特丹的兩家學術醫(yī)院合并）的一個團隊研究了一種醫(yī)學成像靶向的標記蛋白，以可視化大腦炎癥，但其解釋仍不確定。研究小組揭示，大量的這種蛋白質與大量的炎癥細胞密切相關，但它的存在并不意味著炎癥細胞過度激活。這些結果發(fā)表在《自然-通訊》（Nature Communications）雜志上，為最佳地觀察神經(jīng)炎癥過程和重新閱讀先前有關該主題的研究鋪平了道路。

研究于2023年8月28日發(fā)表在《Nature Communications》（最新影響因子：16.6）雜志上

炎癥是由免疫系統(tǒng)發(fā)起的一種自然防御反應。它使我們的細胞能夠抵抗攻擊，如損傷或感染。但這種反應也可能失控，導致嚴重疾病的發(fā)生。當它發(fā)生在大腦中時，在這種情況下被稱為神經(jīng)炎癥，這種過度激活可能在神經(jīng)退行性疾病（阿爾茨海默病、肌萎縮側索硬化、多發(fā)性硬化）和精神疾病（精神分裂癥、雙相情感障礙、抑郁癥）的機制中發(fā)揮作用。

在大腦中，小膠質細胞在炎癥及其潛在的過度激活中發(fā)揮著重要作用。當出現(xiàn)功能障礙時，它們可被“激活”，吞噬病變細胞或蛋白質，甚至產生保護物質。目前，在醫(yī)學成像中，只有一種標志物可用于在體內非侵入性地定位和測量小膠質細胞：這些細胞中存在的轉運蛋白(Translocator Protein, TSPO)。這種蛋白質可以通過 PET（一種常見的成像技術）來觀察。

在死后人類大腦樣本中，TSPO蛋白(綠色)在接近阿爾茨海默病特征性損傷、淀粉樣斑塊(藍色)和pTau損傷(白色)的小膠質細胞(紅色)中被定量

TSPO蛋白揭示了什么?

“數(shù)百項研究已經(jīng)使用這種蛋白質的 PET 掃描來探索和量化小膠質細胞。然而，還沒有研究成功地準確解釋炎癥反應中其數(shù)量的重要性。” UNGE 醫(yī)學院精神病學系高級臨床助理  Stergios Tsartsalis  解釋道。大量的 TSPO 是否對應大量的炎癥細胞？這是它們過度活躍的表現(xiàn)嗎？Stergios Tsartsalis 以及來自 HUG 精神神經(jīng)科學轉化成像實驗室和 UNIGE 精神病學分子神經(jīng)影像組的 Philippe Millet 教授團隊成員與帝國理工學院（David Owen 博士）和阿姆斯特丹 UMC（Sandra Amor 教授）的研究人員一起開始尋找答案。

這個國際研究團隊研究了患有阿爾茨海默病、肌萎縮側索硬化和多發(fā)性硬化的小鼠模型的大腦，以及患有相同疾病的患者的死后大腦樣本。“我們發(fā)現(xiàn)，TSPO 蛋白密度高確實是小膠質細胞密度高的指標。另一方面，對 TSPO 的觀察并不能讓我們說炎癥細胞是否過度激活，” UNIGE 研究人員解釋說。

重溫過去，優(yōu)化未來

這一發(fā)現(xiàn)凸顯了 TSPO 醫(yī)學成像的價值：它使識別神經(jīng)炎癥性疾病與神經(jīng)膠質細胞數(shù)量失調相關的病例成為可能。此外，科學家們已經(jīng)確定了人類小膠質細胞激活狀態(tài)的兩種標志物（LCP2和TFEC蛋白），這為新的醫(yī)學成像方法鋪平了道路。

  "這些結果代表了進一步了解小膠質細胞在神經(jīng)炎癥中的作用, 將有助于優(yōu)化未來研究的重點，也可以回顧之前研究的結論，” Stergios Tsartsalis 說。

結合 UNIGE 和 HUG 在分子成像方面的重大發(fā)展，這項研究得到了瑞士國家科學基金會（SwissNational Science Foundation）和教授馬克斯·克洛塔博士基金會（Prof Dr MaxCloëtta Foundation）的支持, 為在這兩個日內瓦機構內外有效觀察神經(jīng)和精神疾病的免疫機制奠定了基礎。

創(chuàng)立于1559年的瑞士日內瓦大學

參考文獻

Source：University of Geneva

Marker for brain inflammation finally decoded

Reference：

Nutma, E., Fancy, N., Weinert, M. et al. Translocator protein is a marker of activated microglia in rodent models but not human neurodegenerative diseases. Nat Commun 14, 5247 (2023). https://doi.org/10.1038/s41467-023-40937-z

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       原文標題 : 大腦炎癥標志物終于被破譯