揭示大腦中的免疫記憶

在一項新的研究中，德國研究人員報道身體中的炎癥可能影響小鼠大腦中的免疫細胞的“記憶”。如果這一發現在人體中得到證實的話，那么它可能為阿爾茨海默病等某些神經退行性疾病的產生提供線索。相關研究結果于2018年4月11日在線發表在Nature期刊上，論文標題為“Innate immune memory in the brain shapes neurological disease hallmarks”。

論文通信作者、德國神經退行性疾病中心研究員Jonas Neher表示，“流行病學研究已表明在一生當中遭受的傳染性疾病和炎癥能夠影響生命后期的阿爾茨海默氏病的嚴重程度。因此，我們想知道壽命較長的小膠質細胞（microglia）中的免疫記憶是否能夠傳播這種風險。”

在這項研究中，Neher和他的同事們研究了小膠質細胞---僅在大腦中發現的壽命較長的免疫細胞---對重復性的身體感染作出的反應。他們給阿爾茨海默病小鼠模型注射細菌組分脂多糖來誘導炎癥。**次注射引發的炎性反應“鍛煉”了小膠質細胞，使得它們能夠提防隨后的感染。然而，在反復注射后，這些小膠質細胞幾乎不會作出反應---它們對細菌脂多糖分子產生了耐受性。

接下來，這些研究人員想要知道小膠質細胞對感染作出的反應如何與淀粉樣蛋白斑堆積有關。在阿爾茨海默病患者中，這些淀粉樣蛋白斑就會堆積在這些患者的大腦中。Neher團隊發現與未接受細菌脂多糖注射的小鼠相比，更多的β淀粉樣蛋白斑在僅接受單次細菌脂多糖注射的小鼠的大腦中堆積著。但是，在這些小鼠接受4次細菌脂多糖注射后，它們的小膠質細胞對細菌脂多糖產生耐受性，而且相比于未接受細菌脂多糖的小鼠，它們的大腦具有更低水平的β淀粉樣蛋白斑。

美國加州大學圣地亞哥分校的Alexi Nott和Christopher Glass針對這項研究在Nature期刊上發表了一篇標題為“Immune memory in the brain”的新聞與評論類型文章，并在該文章中寫道，“這項研究為進一步探究環境因素對神經退行性疾病中的小膠質細胞功能的影響奠定基礎。”

過去的研究已表明感染以及諸如糖尿病或關節炎之類的能夠導致人體炎癥的疾病是阿爾茨海默病的危險因素。為了將炎癥與小膠質細胞行為相關聯在一起，Neher和他的團隊尋找了小膠質細胞的表觀遺傳修飾。他們發現，在注射細菌脂多糖數月后，不論是經過訓練的小膠質細胞，還是產生耐受性的小膠質細胞都發生表觀遺傳修飾，而且這些修飾對應于基因激活上的差異，從而改變這些小膠質細胞的功能，包括它們吞噬和破壞淀粉樣蛋白斑的能力。

Neher表示：“主要在大腦外部產生的炎性疾病能夠觸發大腦中的表觀遺傳重編程有可能也存在于人體中。”