关于PD的神经病理学特征,在SNPC中观察到了聚集的错误折叠的α-突触核蛋白夹杂物,通常称为Lewy身体,以及炎症的迹象(Moore等,2005)。最近的证据表明,神经炎症和周围炎症在PD的发作和进展中起着重要作用。关于神经炎症,McGeer的开创性研究最初建立了神经炎症与PD之间的联系。他观察到从PD患者获得的后大脑中激活的小胶质细胞浸润(McGeer等,1988)。在人类转录组学的荟萃分析中,Noori等。还表明,神经炎症是各种神经退行性疾病(例如路易斯体疾病(LBD)和其他非典型帕金森氏症)中的共同特征(Noori等人,2021年)。此外,来自动物模型和PD的验尸研究的证据表明,大脑受影响区域中活化的小胶质细胞和星形胶质细胞的过度表达异常,主要是在SNPC中(Gu等,2010; Colonna; Colonna; Colonna and Butovsky,2017)。此外,越来越有令人信服的证据表明,周围炎症与PD的早期病理生理有关,并且在整个疾病过程中都会发生动态变化(Pajares,2020年)。
我们对神经炎症及其在中枢神经系统(CNS)疾病中的作用的理解已显着提高。神经炎症在急性反应和长期康复中都至关重要,例如创伤性脑损伤(TBI)和中风,以及多发性硬化症(MS)等疾病的病理学。它也越来越被认为是阿尔茨海默氏症(AD)和帕金森氏症(PD)等神经退行性疾病的关键因素,以及抑郁症等神经精神疾病。
摘要:从几十年的广泛研究,与神经炎症有关的关键遗传元素和生化机制中出现了,已被描述,这极大地有助于我们对神经退行性疾病(NDDS)的理解。在这个MinireView中,我们主要从过去三年开始讨论数据,强调了与神经炎症有关的两种主要细胞类型的关键作用和机制。审查还强调了早期发作,神经炎症的关键影响及其在NDDS发病机理中的动态相互作用的扩展过程。面对这些复杂的挑战,我们引入了支持使用间充质干细胞的无细胞治疗的引人注目的证据。这种治疗策略包括对小胶质细胞和星形胶质细胞的调节,周围神经细胞炎症的调节以及针对专门为NDD设计的靶向抗炎干预措施,同时还讨论了工程和安全考虑。这种创新的治疗方法精巧地调节了周围和神经系统的免疫系统,重点是实现出色的穿透力和靶向递送。这篇评论提供的见解对更好地理解和管理神经炎症具有重大影响。关键词:神经退行性疾病,神经炎症,间充质干细胞,外泌体神经退行性疾病(NDDS)在全球范围内变得越来越普遍。在大脑衰老的各种标志中,神经炎症引起了极大的关注[1]。这些疾病代表了主要与年龄相关并逐渐损害神经元功能的异质性神经系统疾病。虽然这些疾病可以在中枢神经系统(CNS)或周围神经系统(PNS)中表现出来,但新兴研究表明,PNS的病理学可能在CNS参与之前几年之前,可能最终导致老年人的神经退行性疾病。
阿尔茨海默氏病(AD)是痴呆症的主要原因,它正迅速成为21世纪的财务征税,致命和繁重的疾病之一。越来越多的证据表明,小胶质细胞介导的神经炎症在AD的启动和进展中都起着关键作用。最近,新兴的证据表明线粒体功能障碍,尤其是在AD中神经炎症之前的小胶质细胞中。多个信号通路与此过程有关,药物干预措施可能与AD处理有关。在这篇综述中,在过去的五年中,在信号通路和药物干预措施中进行了总结,并提出,针对小胶质细胞中的信号传导途径使用线粒体功能障碍可以代表AD处理的新方向。
多发性硬化症 (MS) 是一种使人衰弱的自身免疫性疾病,影响着全球数百万患者,对女性的影响尤为严重(4:1),并且经常在生命中高产阶段发病。这种疾病会影响脊髓和大脑,其特征是严重的神经炎症、脱髓鞘和随后的神经元损伤,导致行动不便等症状。虽然非靶向和全免疫抑制疗法已被证明可以改变病情并控制(或延长)许多患者的症状,但很大一部分患者无法获得缓解。最近的研究表明,通过选择性炎症小体抑制更有针对性的神经炎症缓解可以为患者提供缓解,同时保留免疫功能的关键组成部分。我们在此展示了使用炎症小体抑制纳米寡聚体(NF- κ B1、TNFR1、TNF- α、IL-6)筛选潜在治疗靶点,这些靶点达到或远远超过市售的小分子对应物,如鲁索替尼、MCC950 和 Deucravacitinib。使用人脑类器官模型,顶级纳米寡聚体组合(NF- κ B1+TNFR1:NI111 和 NF- κ B1+NLRP3:NI112)被证明可以显著减少神经炎症,而不会对类器官功能产生任何可观察到的负面影响。使用腹膜内 (IP) 注射在侵袭性实验性自身免疫性脑脊髓炎 (EAE) 小鼠 MS 模型中进一步测试这些顶级纳米寡聚体组合,结果表明,NF- κ B1 和 NLRP3 靶向纳米寡聚体组合 NI112 可挽救小鼠,且不会出现明显的活动能力丧失或残疾,大脑和脊髓组织学炎症极小,脊髓免疫细胞浸润极少甚至没有,也没有脱髓鞘,与未接受 EAE 注射(阴性对照)的小鼠相似或相当。与接受盐水(假手术)治疗的 EAE 小鼠相比,接受 NI111(NF- κ B1+TNFR1)治疗的小鼠也表现出神经炎症减少,与其他炎症小体抑制小分子治疗相当/相似,尽管它明显高于 NI112,导致随后的临床结果恶化。此外,使用较低剂量的口服 NI112 制剂治疗可显著降低 EAE 严重程度,尽管由于给药和配方/灌装和完成差异,差异较大。总体而言,这些结果表明,进一步开发和测试这些炎症小体靶向纳米聚合物作为多种神经退行性疾病的有效神经炎症治疗方法的潜力,并可能使许多患有 MS 等衰弱性自身免疫性疾病的患者受益。
间充质基质细胞衍生的细胞外囊泡(MSC-EVS)是治疗许多神经退行性疾病的有前途的治疗工具。神经炎症在许多情况下通过相互依存的过程的编排在许多此类条件中起着重要作用,这些过程导致血脑屏障(BBB)破裂,免疫细胞浸润和神经元死亡。MSC-EVS显示了调节神经炎症的初步证据,但它们的作用机理仍然未知。因此,我们探讨了MSC-EV在调节脑周细胞中的潜力,该细胞类型在BBB维持中起着至关重要的作用,但尚未被研究为MSC-EVS的治疗靶点。脑周细胞是多面细胞,可以通过参与BBB稳态以及先天和适应性免疫反应来调节神经炎症。周细胞形态已显示出对体内炎症性刺激的响应发生变化,因此,我们使用这种行为来开发一种定量的形态分析方法来评估MSC-EVS的免疫调节功能,以高关注,低成本的方式。使用该测定法,我们能够证明在各种条件下生产的MSC-EV(2D,3D和对细胞因子启动的响应)可以诱导明显的周细胞形态反应,这表明趋化因子和细胞因子分泌的变化与神经炎症相关。
摘要尽管很少有人关注脊髓损伤后患者的认知和情绪功能障碍,但已有几份报告描述了认知能力的受损。我们的研究小组还对脊髓损伤大鼠模型的认知障碍研究做出了重大贡献。这些发现非常重要,因为它们表明认知和情绪缺陷不是由生活方式的改变、滥用药物和联合用药引起的。它们与涉及认知和情绪的大脑结构的变化有关,例如海马体。慢性脊髓损伤会降低神经发生率,增强神经胶质反应性,导致海马神经炎症,并引发认知缺陷。这些大脑远端异常最近被称为三级损伤。鉴于三级损伤无法治疗,胰岛素生长因子 1 基因疗法成为一个很好的候选方法。胰岛素生长因子 1 基因疗法可恢复神经发生并诱导从促炎向抗炎小胶质细胞表型的分化,这代表了一种治疗支持三级损伤的神经炎症的潜在策略。胰岛素生长因子 1 基因治疗可以扩展到其他中枢神经系统疾病,例如创伤性脑损伤,其中神经炎症成分至关重要。胰岛素生长因子 1 基因治疗可能成为治疗创伤性脑损伤和脊髓损伤的新治疗策略。关键词:认知障碍;基因治疗;海马;胰岛素生长因子 1;小胶质细胞;神经退行性;神经发生;神经炎症;脊髓损伤;创伤性脑损伤