摘要:帕金森病作為全球患病率增長最快的神經(jīng)退行性疾病,早已不是單純的腦部病變,而是全身性疾病。最新發(fā)表在《Nature》的研究首次明確,腸道中的肌層巨噬細胞(ME-Macs)與T細胞的聯(lián)動,是“體源型”帕金森病從腸到腦傳播的核心機制。腸道免疫細胞攝取致病性α-突觸核蛋白后,激活的T細胞遷移至大腦引發(fā)神經(jīng)元損傷,這一發(fā)現(xiàn)為帕金森病的早期診斷和靶向治療提供了全新方向,也留下了諸多待解的科學(xué)問題。
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帕金森病的“腸腦關(guān)聯(lián)”:早已埋下的伏筆
帕金森病的典型癥狀是手抖、行動遲緩這類運動問題,但很多患者在出現(xiàn)運動癥狀前幾十年,就會有便秘、嗅覺減退的非運動表現(xiàn),這讓科學(xué)家早就懷疑腸道和該病的關(guān)聯(lián)。該病最核心的病理特征是α-突觸核蛋白的錯誤折疊和聚集,這種異常蛋白不僅出現(xiàn)在大腦,在腸道中也頻繁被檢測到。腸道擁有被稱為“第二大腦”的腸神經(jīng)系統(tǒng),還通過迷走神經(jīng)與腦干直接相連,這層生理聯(lián)系,為蛋白的跨部位傳播搭好了“橋梁”,也讓免疫細胞有了參與其中的可能。
核心發(fā)現(xiàn):腸道兩類免疫細胞的“致命聯(lián)動”
De Schepper團隊在《Nature》的研究,終于揪出了腸道里的關(guān)鍵“參與者”——肌層巨噬細胞(ME-Macs)和循環(huán)T細胞。研究用了兩種小鼠模型,一種是人工表達突變型α-突觸核蛋白的基因工程鼠,另一種是向腸道注射帕金森患者腦組織中提取的α-突觸核蛋白聚集體的小鼠,兩種模型都得到了一致結(jié)果:腸道肌層的巨噬細胞會逐步攝取磷酸化的致病性α-突觸核蛋白,隨后與浸潤到腸肌層的T細胞發(fā)生相互作用,直接觸發(fā)T細胞的活化和增殖,讓這類免疫細胞的數(shù)量大幅擴增。
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活化后的T細胞會順著血液循環(huán)向大腦遷移,穿過大腦的保護屏障腦膜進入腦組織。這一過程會直接誘發(fā)帕金森病的典型腦部病變:中腦黑質(zhì)區(qū)的多巴胺能神經(jīng)元出現(xiàn)致病性α-突觸核蛋白聚集,進而引發(fā)神經(jīng)元死亡,最終導(dǎo)致小鼠出現(xiàn)帕金森特征性的運動功能障礙。簡單說,腸道免疫細胞的一系列反應(yīng),最終在大腦里引發(fā)了“神經(jīng)浩劫”。
實驗驗證:免疫細胞的因果作用實錘
為了證明腸道免疫細胞的聯(lián)動不是“巧合”,而是真正的致病環(huán)節(jié),研究團隊做了一系列針對性的干預(yù)實驗,結(jié)果都指向同一個結(jié)論:敲除腸肌層的巨噬細胞、抑制巨噬細胞與T細胞的相互作用,或是阻止活化的T細胞進入血液循環(huán),都能顯著減少小鼠大腦中的帕金森病相關(guān)病理改變,運動癥狀也隨之減輕。更重要的是,這些實驗結(jié)果在帕金森患者的死后腦組織樣本中得到了驗證,讓這項動物實驗的結(jié)論有了向人類轉(zhuǎn)化的重要依據(jù),也讓研究的臨床價值大大提升。
研究的小遺憾:這些問題仍待解答
這項研究雖然帶來了突破性視角,但并非完美,還有不少懸而未決的問題。首先是實驗?zāi)P偷木窒扌裕蚬こ淌笫褂玫娜赝蛔儲?突觸核蛋白在人體中并不存在,也無法模擬體源型帕金森病;而患者來源的蛋白注射模型,雖更貼近人體,但α-突觸核蛋白的菌株、劑量和純度難以標準化,不利于后續(xù)研究的重復(fù)和推廣。其次,腸道巨噬細胞中的致病性α-突觸核蛋白來源成謎,腸神經(jīng)元中能檢測到正常的α-突觸核蛋白,巨噬細胞中卻只有異常蛋白,究竟是巨噬細胞攝取了神經(jīng)元的異常蛋白,還是蛋白進入巨噬細胞后才發(fā)生錯誤折疊,目前還沒有答案。
還有一個關(guān)鍵的點被研究忽略了——迷走神經(jīng)。此前的研究早已證實,切斷迷走神經(jīng)能降低帕金森病的發(fā)病風(fēng)險,也能阻止腸道的α-突觸核蛋白向大腦傳播,但本次研究并未探討迷走神經(jīng)與免疫細胞遷移之間的關(guān)系,活化的T細胞遷移和傳統(tǒng)的神經(jīng)元通路,究竟是互補還是協(xié)同作用,還需要進一步探索。此外,研究只聚焦了腸道的肌層巨噬細胞,而α-突觸核蛋白在皮膚、膀胱等部位也有沉積,這些部位的免疫細胞是否也參與致病,樹突狀細胞這類其他免疫細胞的作用,也被排除在了研究之外。
臨床意義:早診和治療的全新方向
盡管存在不足,但這項研究的價值依然不可估量,它首次將外周腸道的免疫反應(yīng)與大腦的神經(jīng)退行性病變直接關(guān)聯(lián),徹底刷新了我們對體源型帕金森病發(fā)病機制的認知。從治療角度來說,未來可以嘗試靶向腸道的肌層巨噬細胞或活化的T細胞,通過抑制它們的異常作用,阻斷帕金森病從腸到腦的傳播路徑,這比在大腦出現(xiàn)明顯病變后再干預(yù),效果可能會好得多。而在診斷層面,腸道中這類異常活化的免疫細胞,有望成為帕金森病早期篩查的生物標志物,畢竟腸道樣本的獲取比腦部更便捷,能讓疾病在出現(xiàn)運動癥狀前就被發(fā)現(xiàn),實現(xiàn)早干預(yù)早治療。
帕金森病的研究,正從“腦中心論”向“全身性疾病”視角轉(zhuǎn)變,這次腸道免疫細胞的發(fā)現(xiàn),只是解開謎題的重要一步。神經(jīng)退行性疾病的發(fā)病機制往往復(fù)雜且多元,免疫細胞、腸腦軸、蛋白錯誤折疊之間的相互作用,還有太多細節(jié)等待科學(xué)家去挖掘。但可以肯定的是,每一次這樣的突破性發(fā)現(xiàn),都在為最終攻克帕金森病,為患者帶來更好的診療方案鋪路,而腸道這個“第二大腦”,未來還會在神經(jīng)疾病的研究中,帶給我們更多驚喜。
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