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Cell子刊:细胞坏死引起多发性硬化

多发性硬化是一类常见的中枢神经系统退行性疾病,主要伴随着少突胶质细胞的减少以及脱髓鞘作用。虽然目前对于多发性硬化的研究有很多,但少突胶质细胞的减少的机制目前依然不清楚。由于少突胶质细胞的死亡会引起髓磷脂的减少以及神经轴突的退化,从而造成不可避免的神经退化,从而对少突胶质细胞死亡机制的探索有助于我们为多发性硬化患者提供临床上的治疗方法。最近,哈佛大学医学院Junying Yuan研究组在《cell report》杂志发表了他们对于少突胶质细胞死亡的机制的研究。


首先,为了研究患者病灶组织中少突胶质细胞死亡的原因,作者分析了患者样本中caspase 8的激活情况。意想不到的是,相比于同龄对照组样本,多发性硬化患者样本中caspase P18亚基的水平明显下降,而相应的未成熟的pro-caspase 8的含量明显上升。这说明患者皮层组织中caspase 8 的活性受到了抑制。由于皮层组织中caspase 8的活性主要集中在小神经胶质细胞中,而caspase 8的活化很可能会引起炎症反应与细胞坏死信号。因此,作者猜想可能患者的小神经胶质细胞启动了坏死程序。


之后,作者通过microarray的手段分析了患者与对照样本中基因的表达情况。结果显示,在它们分析的基因中有大部分上调的基因都参与了细胞坏死的信号转导。作者通过WB的方法检测了患者样本与对照样本中参与细胞坏死调控的关键蛋白RIPK1,RIPK3的磷酸化情况。结果显示:患者样本中两类蛋白质均有明显的磷酸化,即活化的标志,而相比之下对照组则没有明显的磷酸化情况。此外,作者还发现患者样本中RIPK3与RIPK1具有明显的相互作用,这也是它们发挥功能的必要步骤。另外,作者还发现RIPK3相互作用的蛋白MLKL,也是执行细胞坏死信号的关键因子,在患者样本中发生了明显的多聚化。 以上实验结果证明多发性硬化患者病灶组织中发生了细胞坏死现象。


为了证明RIPK1与RIPK3参与的信号在体内调控了少突细胞的死亡,作者利用了cuprizone建立的小鼠少突细胞脱髓鞘模型。作者发现在供药一段时间后,小鼠少突细胞中出现了RIPK1的上调。之后会发生不依赖于caspase的细胞死亡现象。在此基础上,如果加入RIPK1的抑制剂,则能够有效抑制少突细胞的死亡。之后,作者比较了野生型小鼠与RIPK3-/-小鼠在cuprizone刺激下的反应,结果显示:突变体小鼠对抗cuprizone表现出较强的抵抗能力。


最后,作者利用小鼠脑膜炎病毒模型进行体内实验,发现RIPK1抑制剂能够有效缓解少突细胞的坏死,而且RIPK1 抑制剂也能够在体外抑制TNF-a引起的少突细胞坏死。


综上,作者通过一系列实验证明了多发性硬化患者中少突细胞坏死的现象与信号调控过程,为以后该方面的临床治疗提供了新的线索。


原文链接:Activation of Necroptosis in Multiple Sclerosis


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