免疫细胞会侵入衰老的大脑破坏新的神经细胞形成

斯坦福大学医学院的一项研究调查显示，免疫细胞渗入了老化大脑中罕见的新生神经细胞苗圃。有充分的理由认为那些闯入者没有好处。在盘子和活体动物中的实验表明它们分泌的物质会阻断新神经细胞的产生。

虽然这项研究中的大部分实验都是在小鼠身上进行的，但中心发现 - 被称为杀伤性T细胞的免疫细胞侵入神经源性生态位(大脑中产生新神经细胞或神经元的特殊位点) - 在从尸体解剖的人脑中切除的组织中得到证实。

该研究结果可以加速追踪体内分子的进展，促进老年人脑功能的普遍恶化，并寻找可能阻碍甚至逆转这种恶化的治疗方法。它们也意味着教条墙上的裂缝被认为是健康的大脑，不受身体免疫细胞的侵袭，它们不受限制地进入器官可能会造成伤害。

“教科书说，免疫细胞不能轻易进入健康的大脑，这在很大程度上是正确的，”遗传学教授，该研究的资深作者Anne Brunet博士说。“但我们已经证明，他们不仅可以进入其他健康的老化大脑 - 包括人类大脑 - 但它们会到达大脑中出现新神经元的部分。”

这项研究的主要作者将于7月3日在大自然出版，由医学院学生Ben Dulken，博士，研究生Matthew Buckley和博士后学者Paloma Navarro Negredo博士分享。

有助于记忆的细胞

年轻哺乳动物大脑中的许多斑点正在爆发全新的神经元。但在大多数情况下，这些神经元必须持续一生。老年哺乳动物的大脑只保留了几个神经源性生态位，由几种细胞组成，其混合物对于支持神经干细胞至关重要，神经干细胞既能分化成神经元，又可自身产生更多神经干细胞。在这些生态位中产生的新神经元被认为是形成新记忆和学习以及气味歧视的必要条件。

为了更多地了解神经源性生态位的组成，斯坦福大学的研究人员一次编制了一个细胞，从脑室下区(小脑和人类中发现的神经源性生态位)中提取的近15,000个细胞中的基因激活水平。健康的3个月大的小鼠和健康的28或29个月大的小鼠的大脑。

这种高分辨率的单细胞分析使科学家能够对他们观察的每个细胞进行表征，并观察它所参与的活动。他们的分析证实了已知的九种常见细胞类型的存在构成神经源性生态位。但是，当Brunet和她的同事将他们在年轻小鼠大脑中的观察结果(相当于人类年龄相当于年轻人)的观察结果与他们在老鼠的大脑中所看到的相比(相当于他们80多岁的人)时，他们发现了几种细胞类型。在较老的小鼠中通常不会出现在那里 - 而且几乎没有出现在幼鼠身上。特别是，他们发现免疫细胞被称为潜伏在老年小鼠脑室下区的杀伤性T细胞。

健康的大脑绝不是免疫细胞。事实上，它拥有自己独特的版本，称为小胶质细胞。但是，血液，脾脏，肠道和身体其他部位中存在的更多种类的免疫细胞通常被拒绝进入大脑，因为遍布大脑的血管具有紧密密封的壁。由此产生的所谓的血脑屏障使得健康的大脑免于因全身性疾病或损伤导致的潜在有害免疫细胞侵入炎性泪液。

“我们确实在年轻小鼠的脑室下区发现了极其稀疏的杀伤性T细胞群，”米歇尔和蒂莫西巴拉克托特教授布鲁内特说。“但在较老的老鼠身上，它们的数量增加了16倍。”

这与老年小鼠脑室下区的增殖神经干细胞数量减少相吻合。进一步的实验证明了杀伤性T细胞与神经干细胞不太相似的相互作用的几个方面。一方面，在实验室餐具和活体动物中进行的测试表明，从老鼠的脑室下区分离出的杀伤性T细胞远比那些来自同一只小鼠血液的杀死T细胞更能排出一种阻止神经干细胞产生炎症的炎症促进物质。神经细胞。

其次，看到杀手T细胞位于老年小鼠脑室下区的神经干细胞旁，以及取自老年人尸检大脑中相应神经源性生态位的组织;在这种情况下，神经干细胞不太适应增殖。

可能的基于脑的抗原

第三个发现特别有趣。杀手T细胞的工作是在身体中漫游，探测细胞表面是否存在病原体存在的生化迹象，或者细胞正在变成或已经癌变的可能性。这种明显的生物化学特征称为抗原。人体中数百亿个杀伤性T细胞能够通过其自身表面上的受体识别出巨大范围的抗原。这是因为每个未暴露的或天真的杀手T细胞都有其独特的受体形状。

当最初幼稚的杀手T细胞暴露于适合其独特形状受体的陌生抗原时，它会经历多次连续的复制，最终形成大量的战争细胞，所有这些细胞共享同一受体并且所有人都准备破坏任何细胞。携带有害的抗原。这个过程称为克隆扩展。

在老鼠的大脑中发现的杀伤性T细胞经历了克隆扩增，表明可能暴露于触发抗原。但是这些杀伤性T细胞上的受体与老鼠血液中的受体不同，这表明脑局部杀伤T细胞不仅通过被动扩散通过破坏的血脑屏障而被诱导，而是反过来不同的，可能是基于脑的抗原。

Brunet的小组现在正试图确定那些抗原是什么。“他们可能对老化大脑神经源性生态位中新神经元产生的破坏负有一定的责任，”她说。

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