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《PNAS》:NK细胞不仅能防癌,亦可阻止帕金森病恶化

暖手同学 细胞王国 2024-01-10


前言 /               



美国佐治亚大学再生生物科学中心的研究人员发现,“自然杀伤”细胞可以防止导致帕金森病的一系列细胞变化,并有助于阻止病情恶化。






帕金森病(Parkinson’s disease,PD)又名震颤麻痹,是一种常见的神经系统变性疾病,在老年人群中多见。目前认为发病原因与大脑中多巴胺神经元内一种名为α-突触核蛋白(α-Syn)相关。

左图来自小鼠大脑的健康神经元的成像,右图是帕金森小鼠受损神经元的成像

来源:参考资料[1]


α-突触核蛋白(α-synuclein, α-syn)是由143个氨基酸组成的蛋白质,它高度聚集在神经元的突触前末端,神经胶质细胞中(红细胞中也有存在)。α-SYN不仅调节突触囊泡内神经递质的聚集和释放,还在细胞核中通过与组蛋白结合调节自身基因的表达。在帕金森疾病中,异常的α-SYN错误折叠、堆积(聚集形成原纤维),不能被降解,从而导致神经元死亡。患上帕金森病后,人体会出现一些功能障碍,并随着时间的推移逐渐恶化。


α-突触核蛋白是帕金森病的发病机制中最重要的蛋白

来源:网络


针对帕金森病,目前传统的治疗方式多以服用清除α-synuclein的药物(如:尼洛替尼、PRX002)和手术治疗为主,前沿的治疗研究涉及干细胞移植、改造基因、还有改造肠道菌群、帕金森病疫苗等。而美国佐治亚大学再生生物科学中心的研究人员们发现,NK细胞有助于阻止帕金森病的进展。


NK(自然杀伤)细胞是免疫系统的第一道防线,杀伤作用先于其它效应细胞,NK细胞通过抑制受体和激活受体之间的相互作用,选择性地识别和破坏肿瘤或被病毒感染的细胞,而不需要事先致敏。


近年来,多项研究表明,NK细胞在抗菌、清除衰老细胞、消解炎症和调节获得性免疫等方面发挥着不同的作用,但其功能已不仅仅局限于识别和清除病变(癌)细胞。


论文截图

来源:PNAS


2020年3月13日发表在的《美国国家科学院院刊Proceedings of the National Academy of Sciences》上,一篇题为“NK细胞清除α-突触核蛋白及NK细胞耗竭加重α-突触核病的研究NK cells clear α-synuclein and the depletion of NK cells exacerbates synuclein pathology in a mouse model of α-synucleinopathy”的研究表明,NK细胞不仅是攻击“入侵者”的高效“清除剂”,而且对调节、抑制脑组织炎症和异常蛋白质聚集治疗帕金森症和其他神经退行性疾病至关重要。


“我们通过实验发现,NK(自然杀伤)细胞可以有效地清除异常的α-SYN,并减少促炎细胞因子IFN-γ的释放,如果没有NK细胞,神经系统很容易受到攻击”,论文作者Jae-Kyung Lee说。


NK细胞能有效降解细胞外α-SYN聚集体

(图A)Western blot分析α-SYN在NK92细胞中的降解情况;

(图B)α-SYN原纤维降解的定量分析;

(图C)α-SYN在原代人NK细胞中降解的Western blot分析;

来源:PNAS


Jae-Kyung Lee的研究小组发现,在帕金森等慢性炎症的情况下,血脑屏障会被破坏,从而使免疫细胞进入大脑。Lee说:“最初我们主要关注NK细胞的神经保护作用,但在研究过程中发现,衰老导致NK细胞数量和功能下降。我们希望更深入地研究与NK细胞与年龄相关变化,对老年人健康所产生的影响。”


NK细胞耗竭加剧了α-突触核蛋白的病理变化

来源:PNAS


30年前,有关免疫疗法的研究刚起步时,第一方向是癌症治疗(训练免疫系统识别和攻击肿瘤细胞)。时至今日,这个想法已经成功地从实验室走向临床,例如:黑色素瘤、肺癌和肾癌的免疫治疗 已被美国食品和药物管理局批准。


而随着医学发展,以往认为帕金森病是单一脑部疾病的认知也正在更新,越来越多研究证实免疫系统和中枢神经系统之间存在关联。这项研究,为NK细胞扩大在临床应用的适应症范围,提供了新的依据。


免疫细胞是我们身体的国防力量,不仅是NK细胞,身体内的其他免疫细胞对身体的重要性同样不可小视具体可观看下边视频,由ICU医生薄世宁为我们科普,人体处于疾病状态下,免疫细胞所起到的作用。



参考文献


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[11].https://www.pnas.org/content/117/3/1762


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