日内瓦大学和日内瓦大学医院共同领导的一个国际团队破译了唯一可以用来“观察”神经炎症的蛋白质。这一发现将提高对神经和精神疾病机制的理解。
日内瓦大学
9月25日消息
炎症是我们的身体抵御攻击的标志。但当这种反应升级，例如在大脑中，它可能会导致严重的神经或精神疾病。来自日内瓦大学（University of Geneva，UNIGE）、日内瓦大学医院（Geneva University Hospitals，HUG）、帝国理工学院（Imperial College London）和阿姆斯特丹 UMC（源于 2018 年阿姆斯特丹的两家学术医院合并）的一个团队研究了一种医学成像靶向的标记蛋白，以可视化大脑炎症，但其解释仍不确定。研究小组揭示，大量的这种蛋白质与大量的炎症细胞密切相关，但它的存在并不意味着炎症细胞过度激活。这些结果发表在《自然-通讯》（Nature Communications）杂志上，为最佳地观察神经炎症过程和重新阅读先前有关该主题的研究铺平了道路。
研究于2023年8月28日发表在《Nature Communications》（最新影响因子：16.6）杂志上
炎症是由免疫系统发起的一种自然防御反应。它使我们的细胞能够抵抗攻击，如损伤或感染。但这种反应也可能失控，导致严重疾病的发生。当它发生在大脑中时，在这种情况下被称为神经炎症，这种过度激活可能在神经退行性疾病（阿尔茨海默病、肌萎缩侧索硬化、多发性硬化）和精神疾病（精神分裂症、双相情感障碍、抑郁症）的机制中发挥作用。
在大脑中，小胶质细胞在炎症及其潜在的过度激活中发挥着重要作用。当出现功能障碍时，它们可被“激活”，吞噬病变细胞或蛋白质，甚至产生保护物质。目前，在医学成像中，只有一种标志物可用于在体内非侵入性地定位和测量小胶质细胞：这些细胞中存在的转运蛋白(Translocator Protein, TSPO)。这种蛋白质可以通过 PET（一种常见的成像技术）来观察。
在死后人类大脑样本中，TSPO蛋白(绿色)在接近阿尔茨海默病特征性损伤、淀粉样斑块(蓝色)和pTau损伤(白色)的小胶质细胞(红色)中被定量
TSPO蛋白揭示了什么?
“数百项研究已经使用这种蛋白质的 PET 扫描来探索和量化小胶质细胞。然而，还没有研究成功地准确解释炎症反应中其数量的重要性。” UNGE 医学院精神病学系高级临床助理 Stergios Tsartsalis 解释道。大量的 TSPO 是否对应大量的炎症细胞？这是它们过度活跃的表现吗？Stergios Tsartsalis 以及来自 HUG 精神神经科学转化成像实验室和 UNIGE 精神病学分子神经影像组的 Philippe Millet 教授团队成员与帝国理工学院（David Owen 博士）和阿姆斯特丹 UMC（Sandra Amor 教授）的研究人员一起开始寻找答案。
这个国际研究团队研究了患有阿尔茨海默病、肌萎缩侧索硬化和多发性硬化的小鼠模型的大脑，以及患有相同疾病的患者的死后大脑样本。“我们发现，TSPO 蛋白密度高确实是小胶质细胞密度高的指标。另一方面，对 TSPO 的观察并不能让我们说炎症细胞是否过度激活，” UNIGE 研究人员解释说。
重温过去，优化未来
这一发现凸显了 TSPO 医学成像的价值：它使识别神经炎症性疾病与神经胶质细胞数量失调相关的病例成为可能。此外，科学家们已经确定了人类小胶质细胞激活状态的两种标志物（LCP2和TFEC蛋白），这为新的医学成像方法铺平了道路。
"这些结果代表了进一步了解小胶质细胞在神经炎症中的作用, 将有助于优化未来研究的重点，也可以回顾之前研究的结论，” Stergios Tsartsalis 说。
结合 UNIGE 和 HUG 在分子成像方面的重大发展，这项研究得到了瑞士国家科学基金会（SwissNational Science Foundation）和教授马克斯·克洛塔博士基金会（Prof Dr MaxCloëtta Foundation）的支持, 为在这两个日内瓦机构内外有效观察神经和精神疾病的免疫机制奠定了基础。
创立于1559年的瑞士日内瓦大学
参考文献
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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原文标题 : 大脑炎症标志物终于被破译
