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MS大脑的白质甚至在炎症之前就显示出异常

摘要 甚至在 MS 炎症发展之前,MS 患者的白质就会出现结构异常。这是位于阿姆斯特丹的荷兰神经科学研究所 (NIN) 和位于哥廷根的马克斯普朗

甚至在 MS 炎症发展之前,MS 患者的白质就会出现结构异常。这是位于阿姆斯特丹的荷兰神经科学研究所 (NIN) 和位于哥廷根的马克斯普朗克多学科科学研究所 (MPI) 的一项新研究得出的结论。这一发现能否成为预防 MS 炎症的新疗法的目标?

多发性硬化症 (MS) 是中枢神经系统的慢性炎症性疾病。在早期以及晚期进行性 MS 中,病变会伴随大量炎症活动出现。病变是髓磷脂分解并被小胶质细胞(我们大脑的免疫细胞)吸收的炎症部位。但我们是否在这些炎症点出现之前就在组织中看到了某些东西?

为了回答这个问题,Inge Huitinga (NIN) 和 Wiebke Moebius (MPI) 研究小组的 Aletta van den Bosch 研究了捐赠给荷兰脑库的 MS 患者和对照者的死后大脑。他们特别关注所谓的“外观正常的白质”。顾名思义,这些区域尚未形成病变,因此看起来仍然正常。怎么可能患有 MS 的人后来在此处出现病变,而没有 MS 的人却没有?

该团队详细研究了髓磷脂,看看 MS 患者是否有早期变化。髓磷脂是一种绝缘的白色脂肪物质,在神经纤维周围包裹多达 150 层。在彼此有规律的距离处,有髓鞘的中断,这些是郎飞结。在电信号传输过程中,信号从一个节点或朗飞跳到下一个节点,从而使含髓磷脂的纤维传输信号的速度比不含髓磷脂的纤维快 100 倍。在患有 MS 的人中,髓磷脂受损,中枢神经系统的信号传输中断,这会损害行走和视力等功能。在MS的早期阶段,我们可以观察到脑组织有哪些变化?

超强显微镜

Aletta van den Bosch:“为了能够正确地研究髓磷脂,我们观察了视神经。在这个区域,所有的神经纤维和它们的髓鞘都很好地遵循同一个方向,所以我们可以很好地看到髓鞘。我们通过使用电子显微镜做到了这一点。通过这种技术,我们将神经纤维的横截面放大了 5,000 到 30,000 倍。

'在多发性硬化症中,髓磷脂被发现没有那么紧密地包裹在神经纤维上。这意味着光纤没有正确绝缘,这会产生重大后果:信号无法像以前那样快速传输。我们看到,在髓磷脂较少附着在纤维上的地方,Ranvier 节点被破坏,同时 T 细胞和激活的小胶质细胞水平增加。此外,还有更多的线粒体。线粒体是细胞的能量工厂,因此这种现象可能表明需要更多的能量来传输信号和维持纤维。

有害副产品

“虽然线粒体通常有利于产生能量,但它们也会产生许多副产品,例如氧自由基。我们怀疑这是髓鞘分解的放大因素:髓鞘已经处于不良状态,更多的线粒体发育以提供更多的能量,从而使情况变得更糟。从理论上讲,启动故障需要一个阈值。也有可能身体将分离的髓鞘识别为“异常”,这可能是免疫细胞分解的开始。

“我们以前从未能够如此详细地观察人体组织,这意味着迄今为止几乎所有的研究都是在实验室动物身上完成的。尽管这是一项非常有价值的研究,但有时将结果直接转化为人类可能会更加困难。这是对 MS 患者超微结构水平发生的情况以及导致病变的确切原因的首次了解。你需要非常好的组织才能做到这一点,这就是大脑库对我们的研究如此重要的原因。”

未来展望

“下一步是看看我们是否可以防止髓鞘松散地缠绕在神经末梢上。首先,我们想在培养皿中进行实验,看看是否可以使髓磷脂的包裹更加牢固。随后,我们将在实验动物中进行测试,最终我们将能够向人类迈出这一步。如果我们能找到防止髓鞘脱落的方法,那就太好了。虽然这不会阻止已经存在的病变的损害,但它可能会阻止新病变的发展。这将为 MS 治疗提供一个全新的目标。”

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